Disjoncteurs à courant continu : un maillon essentiel de la qualité et de la continuité de service à courant continu renforce la confiance dans un marché HVDC en pleine évolution. Les liaisons en courant continu à haute tension (High Voltage Direct Current — HVDC) sont tout particulièrement intéressantes pour les réseaux de grande taille car elles offrent une solution de transmission efficace sur de longues distances, sans pertes capacitives ou inductives. Elles permettent également d’améliorer la stabilité du réseau en couplant les réseaux voisins non synchronisés tant en fréquence qu’en phase. Il faut toutefois noter que la coupure de courant continu à haute tension est bien plus complexe que pour le courant alternatif (AC) et qu’elle ne peut être réalisée à l’aide d’un disjoncteur traditionnel. Dans les réseaux AC, le courant passe périodiquement par le zéro (tous les centièmes de seconde pour un courant à 50 Hz), qui est le moment idéal pour le couper : alors que la puissance de l’arc décroît, le disjoncteur purge la zone entre contacts de tout reste de plasma conducteur, ce qui permet de couper le courant en moins de 20 millisecondes. Pour mieux comprendre le principe, on peut le comparer à une balançoire : le courant zéro correspond au point le plus haut à partir duquel la balançoire commence à redescendre. À cet instant précis, l’énergie cinétique est égale à zéro, ce qui correspond à l’absence d’énergie magnétique dans les câbles et les lignes du réseau AC (il ne reste que de l’énergie électrostatique). Pour un réseau DC, l’analogie est un peu différente, puisqu’il n’y existe pas de courant zéro naturel. On pourrait plutôt le comparer à un train roulant à vitesse constante : la seule façon de l’arrêter consiste à le faire rouler sur une pente montante et de l’immobiliser lorsque sa vitesse est nulle. Dans un réseau DC, il faut créer une tension opposée à celle de la charge pour obtenir un courant zéro. |
Focus 1
Quatre disjoncteurs DC diférents
Comme dans un poste AC, des équipements de coupure doivent être placés dans les postes HVDC. Les principaux équipements intègrent jusqu’à quatre types d’appareillage de coupure DC (voir schéma) : • Disjoncteur de transfert au conducteur [métallique] de retour (MRTB) : En mode d’exploitation unipolaire, on l’utilise pour commuter le courant du retour de l’électrode de terre vers le circuit de l’autre pôle, qui sert alors de conducteur de retour [dit métallique] (pour des raisons de corrosion et de sécurité, il est souvent interdit d’exploiter en régime permanent un schéma HVDC avec retour de courant par la terre, ou par la mer). • Sectionneur de transfert vers l’électrode de terre (GRTS) : Il est utilisé pour reconfigurer une exploitation unipolaire en bipolaire, en commutant le conducteur de retour (de la définition précédente) vers l’électrode de terre, sans interruption électrique. Un schéma ne peut retourner vers une exploitation bipolaire sans passer par cette étape. • Sectionneur de la barre de neutre (NBS) : Il est requis pour éliminer un défaut à la terre dans un pôle de convertisseur, en transférant le courant du pôle sain vers le circuit de l’électrode. • Sectionneur de mise à la terre de la barre de neutre (NBGS) : En cas d’ouverture intempestive du circuit de l’électrode de terre, le NBGS est fermé pour reconstituer une mise à la terre du schéma qui peut ainsi continuer à transmettre du courant. « Ces équipements sont disposés de manière à répondre à toutes les configurations d’exploitation, en fonction des exigences du client ; ils peuvent s’acquitter d’un grand nombre de tâches différentes comme la reconfiguration des schémas et la protection contre les défauts, les courts-circuits, etc. », explique Bruno Kayibabu, ingénieur principal. Ces commutateurs ont tous en commun d’avoir à transférer un courant continu à pleine puissance d’un circuit vers un autre circuit parallèle ; ce qui les différencie, ce sont les circuits concernés. Bien qu’il s’agisse de composants simples, ils jouent un rôle important dans la qualité et la continuité du service. |
