Solution intégrée de réutilisation du circuit magnétique des disjoncteurs et des interrupteurs de terre : Permettre la construction de sous-stations GIS compactes

Contexte​
Lors de la modernisation des réseaux électriques urbains, les ressources foncières limitées constituent un défi majeur. Les équipements GIS traditionnels occupent une grande quantité d'espace vertical en raison de la séparation des transformateurs de courant (TC) et des interrupteurs de terre, ce qui devient un goulot d'étranglement dans la conception miniaturisée des postes.

​Solution : Conception modulaire intégrée​
Cette solution intègre de manière innovante la fonctionnalité des TC dans le mécanisme de fonctionnement de l'interrupteur de terre, permettant une réutilisation spatiale et des percées en termes de performance :

• ​Réutilisation efficace de l'espace :​​
• Bobine de TC intégrée : Élimine l'isolateur de TC traditionnel indépendant, en intégrant directement des bobines de mesure de haute précision dans la structure interne du tige isolante de l'interrupteur de terre.
• Fermeture du circuit magnétique de l'enveloppe GIS : Utilise de manière innovante l'enveloppe métallique de haute résistance de l'équipement GIS comme voie de faible résistance pour le flux magnétique du TC, formant ainsi un circuit magnétique fermé complet. L'occupation de l'espace vertical est considérablement réduite.
• ​Compensation précise du circuit magnétique :​​
• Acier silicium laminé double C : Pour répondre à la non-uniformité potentielle de la distribution du champ magnétique due à la structure non axiale de l'équipement (déviation de linéarité estimée ≤5%), le noyau utilise des modules laminés d'acier silicium de haute perméabilité de 0,23 mm de type double C.
• Guidage du flux magnétique dirigé : La conception symétrique en forme de C compense précisément l'asymétrie du circuit magnétique, garantissant que la déviation de linéarité de la mesure du courant reste stable à ≤0,5% sous des conditions stables et transitoires (jusqu'à un pic de 40 kA), répondant aux exigences de précision de classe 0,2S.
• ​Surveillance de la synchronisation des contacts :​​
• Synchronisation par capteurs Hall doubles : Des tableaux de capteurs Hall de haute sensibilité sont intégrés aux nœuds de transmission clés du lien de puissance de la lame de mise à la terre.
• Sortie synchronisée de l'état : Collecte en temps réel de la position mécanique ouverte/fermée de la lame, assurant une synchronisation temporelle de haute précision (précision d'alignement du timestamp ≤1 ms) avec le signal de courant de phase sortant du TC.

​Valeur scénario clé : Postes GIS compacts urbains​

• ​Percée de compression spatiale :​​ La profondeur de la structure verticale de l'équipement est réduite de 1,2 mètre, optimisant globalement la disposition du poste. L'emprise moyenne du poste est réduite de 30% (par exemple, zone de distribution GIS 220 kV).
• ​Conception de cohérence de durée de vie :​​ La structure intégrée simplifie la chaîne de transmission. Le TC et l'interrupteur de terre partagent des pièces mobiles centrales (par exemple, système de paliers de la tige de commande). Validée sur plus de 10 000 cycles d'ouverture/fermeture à pleine capacité, atteignant des objectifs de durée de vie mécanique synchronisés.
• ​Activation de la maintenance intelligente :​​ La synchronisation hautement fiable au niveau milliseconde des signaux de position Hall et des données du TC fournit un support de données inédit au niveau du dispositif pour analyser les courants transitoires de fonctionnement de l'interrupteur de terre et évaluer les risques de réenflammation d'arc.

​Résumé des avantages techniques​