Un opérateur de sous-station en Arabie Saoudite a appelé la semaine dernière. Ils avaient un sectionneur de 132 kV qui ne bougeait pas. La poignée bougea à moitié, puis se bloqua. Ils devaient isoler une ligne d'alimentation pour des raisons de maintenance, et le commutateur ne fonctionnait pas. Toute l’opération était suspendue.
Cela arrive plus souvent que ce à quoi les gens s’attendent. Les sectionneurs haute tension-sont des appareils simples-pas d'interruption d'arc, juste une coupure visible dans le circuit. Mais ils vivent dehors, exposés au soleil, au sable, à la pluie et aux variations de température. Au fil du temps, ils développent des problèmes. Et quand ils collent, c’est toute la sous-station qui peut s’arrêter.
La rouille et la graisse séchée sont les principales responsables. La plupart des sectionneurs extérieurs utilisent une conception à rupture horizontale où les pièces mobiles reposent sur des roulements et des points de pivotement nécessitant une lubrification. Après des années sans entretien, la graisse sèche, les roulements rouillent et l'arbre se grippe. Nous l'avons vu sur un site à Oman où un interrupteur-sectionneur installé en 1998 a vu sa graisse d'origine se transformer en quelque chose comme de la cire de bougie. L'opérateur a dû utiliser une barre de triche pour le forcer. Au moment où ils nous ont appelés, l'arbre s'était légèrement tordu et les contacts ne s'alignaient plus. La solution est simple mais prend du temps- : démontez, nettoyez la vieille graisse, poncez la rouille, appliquez de la graisse fraîche à base de lithium-et remontez. Si les roulements sont piqués, ils doivent être remplacés. Certains fabricants recommandent désormais des broches en acier inoxydable avec des bagues en acier inoxydable au lieu du laiton ou de l'acier plaqué, ce qui élimine complètement la corrosion. Une maintenance préventive une fois par an-il suffit d'ouvrir et de fermer le commutateur plusieurs fois-peut éviter que cela ne devienne un travail majeur. Pour les sectionneurs situés dans les zones côtières où l'air salin accélère la corrosion, une inspection plus fréquente est recommandée.
Un autre problème courant est que la liaison interphase est pliée ou mal alignée. Entre la poignée de commande et l'interrupteur lui-même, il y a généralement un long tuyau ou tube reliant les trois pôles afin qu'ils bougent tous ensemble. Si quelque chose heurte le tuyau -un camion qui recule dans la sous-station, une branche d'arbre qui tombe, une accumulation de glace-il peut se plier. Une fois plié, la géométrie est désactivée et l'interrupteur peut se fermer de manière inégale ou une phase peut ne pas s'engager complètement. Dans un cas en Malaisie, un mécanisme de sectionneur fonctionnait correctement depuis des années, puis ne se fermait plus complètement. L'équipage n'a pas compris jusqu'à ce que nous leur demandions de vérifier le tuyau de liaison. Quelqu'un avait appuyé une échelle contre celui-ci lors d'une précédente visite de maintenance, et le tuyau était plié de moins d'un pouce. Le redresser a résolu le problème. Si la tringlerie n'est pas droite, l'interrupteur-sectionneur ne fonctionnera pas correctement, c'est pourquoi la vérification de l'alignement doit faire partie de chaque inspection. Pour les sectionneurs dans les installations industrielles où les mouvements des équipements sont fréquents, une protection physique autour de la liaison mérite d'être envisagée.
La corrosion à l’intérieur de la boîte à bornes peut également provoquer une panne. De nombreux sectionneurs à moteur-ont une petite boîte à bornes à la base du mécanisme de commande contenant des interrupteurs de fin de course, du câblage et parfois un moteur. L'humidité pénètre par des joints fissurés ou des raccords de conduit manquants, les bornes se corrodent, les interrupteurs de fin de course cessent de fonctionner et le moteur ne fonctionne pas. Il s'agit d'une panne courante dans laquelle l'opérateur appuie sur le bouton, n'entend rien et suppose que l'interrupteur est bloqué alors qu'en réalité le circuit de commande électrique est mort. La solution consiste à ouvrir la boîte, à nettoyer la corrosion, à remplacer les composants endommagés et à refermer le boîtier. L'ajout d'un petit radiateur à l'intérieur de la boîte-courant dans les climats froids ou humides-aide à garder l'humidité à l'extérieur à long terme-terme. Pour les sectionneurs dans des environnements à forte humidité-comme l'Asie du Sud-Est, il s'agit d'un point de maintenance fréquent.
Le soudage par contact ou la détérioration sont moins fréquents mais surviennent. Si un sectionneur fonctionne sous charge-ce qui ne devrait pas être le cas-les contacts peuvent se souder ensemble. Le plus souvent, des années d'arc électrique lors d'une ouverture normale érodent progressivement le placage d'argent sur les contacts. Une fois l’argent disparu, le cuivre sous-jacent s’oxyde, la résistance augmente, la chaleur s’accumule et le cycle s’accélère jusqu’à ce que les contacts se grippent. Un service public en Thaïlande avait installé ce système sur un sectionneur de 33 kV en service depuis 18 ans. L'inspection a montré que les surfaces de contact étaient piquées et sombres, et l'opérateur a signalé qu'elles étaient « granuleuses » lors du déplacement. Le remplacement uniquement du -kit de remplacement des contacts de l'interrupteur haute tension-et non de l'ensemble du commutateur-a résolu le problème. Ils ont remplacé l'ensemble de contacts du sectionneur usé par un jeu de contacts de remplacement direct, et l'interrupteur a de nouveau fonctionné sans problème. Le remplacement des contacts prend quelques heures et coûte une fraction du prix d'un nouveau commutateur. La clé est de l'attraper avant que les contacts ne s'usent complètement. Pour les sectionneurs de sous-stations critiques, une inspection thermographique régulière peut détecter les points chauds avant la défaillance des contacts.
Dans les endroits où les températures descendent en dessous de zéro, l'accumulation de glace sur les lames du sectionneur et sur les surfaces de l'isolateur peut donner l'impression que l'interrupteur est coincé, mais le problème est que la glace mécanique-bloque le mouvement. Certains services publics installent des éléments chauffants autour des pièces mobiles critiques. D'autres planifient leurs opérations pendant les heures les plus chaudes, lorsque la glace a fondu. Dans les cas extrêmes, ils remplacent les anciens interrupteurs par des conceptions résistantes à la glace-qui présentent des espaces plus grands et des géométries de contact différentes. Pour les sectionneurs dans les climats froids, la sélection d'unités avec des boîtiers chauffés ou des mécanismes d'auto--nettoyage peut éviter les pannes liées à la glace-.
Si vous vous trouvez devant un sectionneur qui ne bouge pas, voici ce qu'il faut vérifier. Essayez d'abord la poignée manuelle. S'il fonctionne à moteur-, passez en mode manuel. Si la poignée manuelle bouge librement mais que le moteur ne fonctionne pas, le problème est électrique-vérifiez la boîte à bornes. Sentez la résistance. Si la poignée bouge à mi-chemin puis s'arrête, quelque chose bloque le chemin. Examinez le tuyau de liaison pour déceler les coudes et vérifiez le mécanisme pour détecter la présence de débris. Écoutez : les bruits de grincement signifient généralement des roulements séchés ou des dents d'engrenage cassées, tandis que les grincements signifient un manque de lubrification. Regardez les contacts-si le commutateur est partiellement ouvert ou fermé, voyez-vous quelque chose de coincé entre eux ? Y a-t-il de la rouille visible sur les points de pivotement ? Et vérifiez la date du dernier entretien. Si cela fait plus d'un an que personne n'a lubrifié cet interrupteur, c'est probablement le problème. Pour les installations de sectionneurs vieillissantes où les dossiers de maintenance sont inégaux, une inspection mécanique complète est souvent le meilleur point de départ.
La plupart des sectionneurs bloqués peuvent être réparés. Nettoyer la vieille graisse, remplacer les contacts usés, redresser la tringlerie pliée-ce sont des tâches de maintenance standard que toute équipe qualifiée peut effectuer. Mais parfois, le remplacement est le meilleur choix. Si l'interrupteur a été forcé à plusieurs reprises et que le cadre est plié, le remplacement est plus simple que d'essayer de le redresser. Si le placage d'argent a complètement disparu et que le métal de base est piqué, de nouveaux contacts seront utiles, mais le mécanisme peut encore être usé. Et si le fabricant ne prend plus en charge le modèle-commun aux équipements ABB, Siemens et Cooper des années 1980 et 1990-trouver des pièces devient un problème. Dans ces cas, un commutateur de remplacement direct qui correspond aux dimensions de montage et aux positions des bornes existantes est souvent la solution la plus rentable. Vous conservez les mêmes fondations, les mêmes connexions de bus et dépensez moins en main d'œuvre que si vous essayiez de reconstruire un mécanisme vieux de 30 -ans. Pour la modernisation des sectionneurs de sous-stations, cette approche minimise les temps d'arrêt et évite les travaux de fondation complexes.
Si vous avez un sectionneur qui colle ou si vous ne savez pas s'il faut le réparer ou le remplacer, envoyez des photos de la plaque signalétique et du mécanisme. Nous travaillons avec ces commutateurs depuis des années-sur des sous-stations, des parcs solaires et des installations industrielles au Moyen-Orient et en Asie du Sud-Est. Nous pouvons vous dire ce qui ne va pas et ce qu'il faut pour y remédier.