MCSeT-NS500V : Présentation nouvelle gamme cellules HTA

Riche de plus de 50 ans d’expérience, Schneider Electric propose une large gamme de solutions permettant la réalisation de tableaux moyenne tension jusqu’à 36 kV offrant un grand nombre de fonctionnalités.
L’appareillage HTA révolutionnaire AirSeT marque un virage audacieux du gaz SF6 vers un meilleur gaz : l’air pur.
Il s’appuie sur l’héritage des appareillages de commutation comme SM6, MCSeT,…, dont la base installée dépasse 1,5 M, et utilise une technologie de vide éprouvée et fiable, tout en conservant toutes les fonctionnalités et la connectivité pour une approche sans compromis.

SF6-Free : contexte et enjeux
L’urgence climatique impose une décarbonation qui passe par un monde “plus électrique”.

> 62% d’Augmentation de la demande électrique totale d’ici à 2050.
> 50% de véhicules électriques en 2040.
> 80% Total CO2 émissions issue de l’Energie.

Plus d’électricité , des réseaux moyenne Tension (HTA) plus denses qui entrainent une multiplication des appareillages et leur nécessité d’être écologique.

Le SF6 : c’est quoi et pourquoi l’utilise-t-on ?

Le SF6 ou hexafluorure de soufre est un gaz artificiel incolore, inodore, non combustible et très stable chimiquement : Ne réagit pas avec d’autres substances à T° ambiante.
Le SF6 propose d’excellentes propriétés électriques (Gaz Utilisé depuis les années 60’s en HTA et HTB).
Il se décompose sous l’effet de l’arc et se recompose extrêmement rapidement, permettant au gaz de retrouver sa rigidité diélectrique.

Les caractéristiques de ce gaz sont les suivantes :
> Isolation électrique 2,5 fois sup. à celle de l’air.
> Bonne capacité de transfert thermique.
> Excellente capacité à éteindre des arcs électriques.
> Des propriétés qui permettent de construire notamment des équipements électriques plus compacts, plus sûrs et avec une durée de vie plus longue.

Le SF6 est aussi utilisé depuis longtemps dans :
> Les accélérateurs de particules.
> Les radars.
> L’industrie électronique.
> Le domaine médical (appareils de diagnostic et chirurgie oculaire).

Mais l’usage électrique du SF6 représente 80% de ses fuites.

Par contre l’hexafluorure de soufre (SF6) est l’un des six types de gaz à effet de serre visés par le protocole de Kyoto ainsi que dans la directive 2003/87/CE. Son potentiel de réchauffement global (PRG) à cent ans est 22 800 fois supérieur à celui du CO2, ce qui en fait potentiellement le plus puissant gaz à effet de serre sur Terre.

1kg SF6 equals 23,500 kgof CO2.

Une réglementation en marche
1997 Kyoto Protocol liste 6 gaz à effet de serre :
• CO2 Carbon dioxide.
• CH4 Methane.
• N2O Nitrous oxide.
• HFCs Hydrofluorocarbons.
• PFCs Perfluorocarbons.
• SF6 Sulphur hexafluoride.

– 2006 : règlement UE n°842/2006, dit « F-Gas », relatif aux gaz à effet de serre / Objectif : prévenir toute libération dans l’atmosphère
Pour les gaz à effet de serre fluorés : HFC, PFC et SF6
> Identification et récupération Obligatoire lors de toute intervention de démontage d’un appareil.
> Formation certifiée de toute personne appelée à intervenir sur du SF6.

– 2014 : règlement UE n° 517/2014, « F-Gas II », applicable au HFC.
– Fin 2020 : rapport UE sur la situation des alternatives au SF6 en HTA.
– 2021/22 : proposition de régulation du SF6.

Les objectifs

Anticiper des contraintes légales à venir
> La réglementation européenne va évoluer.
> Répondre aux contraintes normatives : ST 64-S-60 d’ENEDIS.
> Des restrictions sur l’utilisation du SF6 en HTA sont inévitables. Les questions sont : quand ? Et avec quel niveau de contrainte ?

S’engager en tant qu’acteur de la distribution d’énergie pour un réseau plus Green
> L’écologie, une des premières préoccupations des français.
> L’influence des politiques locales et Nationales.
> Une problématique qui devient également une priorité pour de plus en plus d’entreprises, dont certaines ont pris des engagements RSE.

Investir de façon durable et réfléchie
> Réaliser des investissements avec des gammes pérennes.
> Opter pour des équipements plus performants et connectés.
> Eviter de recycler le SF6 des équipements en fin de vie.
> Lors de l’achat de nouveaux équipements, il faut raisonner en coût complet (y compris en coût de recyclage) pour faire les bons choix d’investissement.

Le développement durable stratégie de Schneider Electric

Focus sur MCSet – NS500V

NS500V VPRX – les valeurs
> Durable
1. Technologie de coupure avec ampoule à vide.
2. Sans SF6.
3. Sans gaz autre que de l’air.

> Sûre
1. Des solutions brevetées et testées / Qualifiées.
2. Conforme à la spécification ST 64- S-60 d’Enedis.

> Simple & Efficace
1. En pas de 500 mm : même empreinte au sol, même génie civil, même raccordement câbles.
2. Performances mécaniques améliorées.
3. Utilisation similaire aux autres produits de la gamme : mode opératoire similaire à l’existant.
4. L’ensemble des commandes est effectué depuis la face avant de l’équipement.

Caractéristiques électriques
Tension assignée 24 kV.
Tension d’isolement à la fréquence nominale 50 kV.
Tension d’isolement à l’onde de choc 125 kV.
Fréquence assignée 50 Hz.
Courant assigné Jusqu’à 1250A.
Courant assigné crête 31,5 kA.
Tenue au courant de court-circuit 12,5 kA / 1s.
Performance arc interne 12,5 kA / 0,5s.

Caractéristiques mécaniques
IP 2Xc.
IK 07.

Les différentes Unités fonctionnelles

Les principales différences par rapport au NS500 SF6 version Enedis

> 1 seul contrôle commande => PCCN (Protection et Contrôle Commande Numérique).
> Départ partie fixe : 630A ou 1250A.
> Suppression de la fonction Disjoncteur Shunt.

Jeu de barres
Standardisation avec barres à plat de longueur fixe couvrant toutes possibilités de combinaison de raccordement.

Unités Fonctionnelles Arrivée & Départ

Face avant : nouveau design

Sécurité des personnes
> Conception entièrement métallique (LSC2B).
> Tenue arc interne 12,5kA.
> Débrochage de la partie mobile disjoncteur.
> Sectionneur de mise à la terre à pouvoir de fermeture.

1. Compartiment disjoncteur.
2. Disjoncteur sur chariot.
3. Compartiment câbles et transformateurs de courant.
4. Compartiment jeu de barres.
5. Sectionneur de terre câbles.
6. Coffret contrôle commande.
7. Gaine de passage filerie BT.

Unités Fonctionnelles Arrivée & Départ

Nouveau Disjoncteur VPRX à coupure vide

L’offre VPRX

> Disjoncteur :
– 1250A / 48Vcc
– 1250A / 125Vcc – 630A / 48Vcc
– 630A / 125Vcc

> Pont de barres :
1250A

Caractéristiques du disjoncteur VPRX Vs FPRX
– Tension assignée kV 24.
– Tension d’isolement à la fréquence assignée kV 38.
– Tension isolement à l’onde de choc kV 125.
– Fréquence assignée Hz 50.
– Courant assigné (jusqu’à) A 1250.
– Courant assigné crête kA 31.5.
– Tenue au courant de court circuit (1s) kA 12.5.
– Performance Arc Interne (0,5s) kA 12.5.

Les différents éléments du disjoncteur

Principales différences FPRX -> VPRX
> Intégration de la prise BT – Interface.
> Coupure dans le vide au lieu de coupure dans le SF6.
> Nouveau design lié à la nouvelle interface pole/mécanique FK2.
> Utilisation de la commande FK2 au lieu de la commande BRH.
> Similaire mais évolution des roulettes et de la position du patin de terre.

1 – Capot.
2 – Pole (comprenant ampoule et bielle isolante).
3 – interverrouillage et propulsion.
4 – Embiellage – Mécanique.
5 – Mécanisme FK2 (Comprenant équipement BT, prise BT).
6 – Chariot.

Partie mobile disjoncteur : prises BT
Raccordements de auxiliaires par prise harting, depuis la partie fixe vers la partie mobile.

Partie mobile disjoncteur : chariot d’extraction
Chariot avec roues élargies (30mm) pour une manutention facilité et patin de terre non dépassant.

Les raccordements
> Unités Fonctionnelles 1250A :
2 plages de raccordements par phase pour câbles sec unipolaire jusqu’à 630mm2.

> Unités Fonctionnelles 630A
2 plages de raccordements par phase pour câbles sec unipolaire jusqu’à 240mm2.
ou
1 plage de raccordement par phase pour câbles sec unipolaire jusqu’à 630mm2.

Les cosses disponibles : 630mm2 Alu, 240mm2 Cu et Alu, 150mm2 Alu, 95mm2 Alu.
Raccordements câbles

Unité Fonctionnelle TT : 3 fonctions en 1
Emplacement dans le tableau :
> Systématiquement à gauche de l’UF Arrivée (Si présence de TP câbles).

Compartiments :
1. Basse tension.
2. Jeu de barres.
3. TT barres.
4. TT câbles.

Ergonomie améliorée

1. Tablette support TT barres
2. Tiroir d’extraction des TT câbles

Fonction sectionneur de terre barres

Coffrets basse tension

Zones d’exploitation et de dégagements

Maintien en condition opérationnelle sur la gamme NS500 Gaz SF6

A partir de septembre 2021, l’activité Service de Schneider Electric aura en charge la gestion de l’offre NS500 & FPRX SF6 c’est-à-dire :
• Le soutien et l’expertise technique.
• La maintenance.
• La gestion de l’offre de pièces de rechange (sectionneur de terre, mécanisme d’exploitation et verrouillage, indicateur de tension, isolateurs, connexions câbles, auxiliaires, …) .

La politique de Schneider Electric est d’assurer les pièces de rechange avec la disponibilité de cette offre pour un minimum de 10 ans.
L’activité Service Schneider Electric conservera également tout le savoir-faire nécessaire pour proposer :
• La cellule NS500 pour des extensions de tableau NS500 déjà installé.
• Le Disjoncteur FPRX comme pièce de rechange ou pour des besoins d’extension.
• Notez cependant que ces prestations auront un délai et un coût plus élevé.
Des études seront lancées à partir du 1er semestre 2022 pour permettre :
• L’extension d’un tableau NS500 existant par des cellules NS500V.
• Le remplacement de disjoncteur FPRX SF6 dans une cellule NS500 existante par un disjoncteur VPRX Vide.

Manœuvres