Postes à haute et très haute tensions - · PDF file1.1 Généralités ... 2.5 Réalisation de la partie à haute tension des postes ... se calcule comme indiqué sur la ﬁgure 1

17/09/2008Madame, MonsieurDossier délivré pour


D 4

57

2

6 -

1994

Postes à haute et très haute tensions

Dispositions constructivespar René BLANC

Ingénieur au Service Études du Centre d’Équipementdu Réseau de Transport d’Électricité de France

’article Postes à haute et très haute tensions fait l’objet de plusieursarticles :

— Rôle et structure [D 4 570] ;— Dispositions constructives [D 4 572] ;— Construction et équipements [D 4 574] ;— Installations de conduite et de contrôle [D 4 576] ;— Postes sous enveloppe métallique (PSEM) [D 4 590]

et, les sujets traités n’étant pas indépendants les uns des autres, le lecteur devraassez souvent se reporter aux autres articles. Le renvois à ces articles serontnotés, au cours du texte, par le numéro de l’article.

1. Conditions auxquelles doit satisfaire la construction d’un poste D 4 572 - 21.1 Généralités ................................................................................................... — 21.2 Conditions de construction liées à la tension ........................................... — 2

1.2.1 Distances électriques minimales entre phase et masseou entre phases .................................................................................. — 2

1.2.2 Tenue sous pollution des isolateurs.................................................. — 31.3 Conditions de construction liées aux effets thermiques du courant....... — 4

1.3.1 Régime permanent ............................................................................. — 41.3.2 Régime de surcharge d’une durée maximale de 20 min ................ — 51.3.3 Régime de court-circuit ...................................................................... — 5

1.4 Conditions de construction liées à la sécurité du personnel d’exploitation — 51.4.1 Distances de base ............................................................................... — 61.4.2 Distances de construction.................................................................. — 6

1.5 Conditions de construction liées aux contraintes mécaniques exercéessur les ouvrages........................................................................................... — 81.5.1 Résistance mécanique des ouvrages : règles de référence ............ — 81.5.2 Hypothèses météorologiques............................................................ — 81.5.3 Hypothèses d’efforts appliqués aux structures................................ — 91.5.4 Conditions à respecter pour le dimensionnement des ouvrages... — 9

1.6 Conditions liées à l’exploitation ................................................................. — 9

2. Dispositions constructives types ........................................................ — 102.1 Disposition des phases et de leur équipement ......................................... — 10

2.1.1 Disposition à phases séparées .......................................................... — 102.1.2 Dispositions à phases associées ....................................................... — 102.1.3 Disposition à phases mixtes .............................................................. — 10

2.2 Conditions technologiques de construction d’un poste........................... — 112.3 Réalisation des postes d’interconnexion à 400 kV.................................... — 112.4 Réalisation des postes à 225 kV d’interconnexion

ou d’alimentation régionale........................................................................ — 152.5 Réalisation de la partie à haute tension des postes

d’alimentation régionale ............................................................................. — 152.6 Réalisation des postes de soutirage d’alimentation régionale................ — 162.7 Réalisation des postes d’alimentation des réseaux à moyenne tension — 16

2.7.1 Poste D (225 kV/MT) ........................................................................... — 182.7.2 Poste d (63 ou 90 kV/MT) ................................................................... — 19

Pour en savoir plus........................................................................................... Doc. D 4 572

L

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POSTES À HAUTE ET TRÈS HAUTE TENSIONS ________________________________________________________________________________________________

1. Conditions auxquelles doit satisfaire la construction d’un poste

1.1 Généralités

Pour construire un poste à haute tension, il faut disposer et dimen-sionner au mieux un certain nombre de composants permettant deréaliser le schéma électrique adapté.

L’aménagement de ces composants doit répondre à certainesconditions dictées par le double souci de la sécurité d’exploitationet du moindre coût d’établissement ou d’exploitation. Ces conditionsde construction peuvent être décomposées en :

— conditions liées à la tension ;— conditions liées aux effets thermiques du courant ;— conditions liées à la sécurité du personnel d’exploitation ;

— conditions liées aux contraintes mécaniques exercées sur lesouvrages ;

— conditions liées à l’exploitation.

1.2 Conditions de constructionliées à la tension

1.2.1 Distances électriques minimalesentre phase et masse ou entre phases

Chaque réseau est d’abord caractérisé par sa tension nominale Unet la tension la plus élevée pour le matériel, mais il faut aussiconsidérer :

— la tension de tenue à fréquence industrielle U Ti ;— la tension de tenue aux chocs de foudre U Tf ;— la tension de tenue aux chocs de manœuvre U Tm , dans le cas

des réseaux français à 400 kV.

Ces grandeurs sont définies pour l’isolement entre phase et masse,à l’exception du réseau à 400 kV pour lequel elles sont égalementdéfinies pour l’isolement entre phases.

Nota : le lecteur pourra utilement se reporter dans ce traité à l’article Lignes et postesChoix et coordination des isolements [D 4 750].

Les valeurs retenues pour le dimensionnement des réseauxfrançais, précisées dans le tableau 1, sont conformes aux normesNF C 10-100 et UTE C 10-100 qui résultent de la publication 71 dela CEI. (0)

Ces grandeurs caractérisent certaines contraintes qui s’appliquentaux matériels ; elles permettent aussi de déterminer les distancesd’isolement dans l’air qui serviront pour le dimensionnement desouvrages.

Pour les tensions nominales utilisées en France, le tableau 1 donneles valeurs des différentes tensions (U Ti , U Tf , U Tm ) qui sont rete-nues pour déterminer les distances minimales d’isolement dans l’air.

On calcule au moyen des formules suivantes les distancesd’isolement minimales d dans l’air soit entre phase et masse, soitentre phases, pour supporter les tensions de tenue :

U Tf = 0,96 (360 – 150 k ) d

Notations et Symboles

Symbole Définition

A, B, C phasesBO jeu de barres omnibusBR bâtiment de relayagec clôture

CB circuit bouchonCC condensateur de couplageCD câble de descenteCI colonne isolanteD disjoncteurG grille M TL ligne (L1, L 2 ou L3)

NMALT neutre mise à la terrep piste de circulationP poteau d’ancrage

Pa parafoudrePA portique d’ancragePI poteau intermédiairer route

SAp sectionneur d’aiguillage pantographeSAc sectionneur d’aiguillage à deux colonnesSB sectionneur de barresSC sectionneur de couplageSI sectionneur d’isolementSL sectionneur de ligne

SLT sectionneur de ligne et de mise à la terre de la ligne

SS sectionneur de sectionnementSTL sectionneur de mise à la terre de la ligne

T tringle de manœuvreTA et TB tronçons

TC transformateur de courantTCM transformateur combiné de mesureTCT transformateur condensateur de tensionTr transformateur de puissance (Tr1, Tr2 ou Tr3)TT transformateur de tension

– – – – câble de garde● jeu de barres

Dans tous les schémas de poste (figures 7 à 20), nous avons utilisé lesmêmes notations.

Les cotes sont exprimées en mètres min indique la valeur minimale

Tableau 1 – Caractéristiques d’isolementdes postes à isolement dans l’air (1)

Tension composée nominaledu réseau

Tension composée

la plus élevéepour le matériel

Tensionde tenue

de fréquence industrielle

phase-masse U Ti

Tensionde tenue

aux chocsde foudre

phase-masse U Tf

Tensionde tenue

aux chocsde manœuvre phase-masse

U Tm

(kV) (kV) (kV) (kV) (kV)

63 72,5 140 325

90 100 185 450

225 245 460 1 050

400420 520 1 425 1 050

630 (2) 1 425 (2) 1 575 (2)

(1) D’après les normes NF C 10-100 et UTE C 10-100.(2) Valeurs de tension entre phases.

UTi 0,94k 3 4001 8/

d

( )

+

--------------------------=

UTm 0,88k 3 400

1 8/

d

( )

+--------------------------=


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_______________________________________________________________________________________________ POSTES À HAUTE ET TRÈS HAUTE TENSIONS

Les tensions sont exprimées en kilovolts et les distances en mètres.Le paramètre

k

, appelé facteur d’intervalle, est lié à la géométrie desélectrodes délimitant l’intervalle d’air.

Les exemples suivants indiquent les valeurs de

k

habituellementconsidérées :

— pour l’intervalle pointe sous tension-plan,

k

= 1 ;— pour l’intervalle conducteur-sol,

k

= 1,10 ;— pour l’intervalle conducteur-structure métallique,

k

= 1,32 ;— pour l’intervalle conducteur-conducteur,

k

= 1,58.

Par application des formules précédentes, la plus grande desvaleurs de

d

définit pour chaque tension nominale la

distance élec-trique minimale entre phase et masse

DM

ou entre phases

.

Le tableau

2

donne les valeurs retenues pour le dimensionnementdes ouvrages français. Ces valeurs sont légèrement supérieures àcelles indiquées dans les normes NF C 10-100 et UTE C 10-100. (0)

1.2.2 Tenue sous pollution des isolateurs

1.2.2.1 Ligne de fuite unitaire de l’isolateur

La tenue sous pollution d’un isolateur caractérise la possibilité qu’ila de tenir, en milieu pollué, les contraintes électriques qui appa-raissent sur le réseau.

On caractérise la pollution d’un site par un degré de pollutionsaline équivalente

S

, exprimée en kilogrammes de sel par mètre cubed’eau.

Quatre classes de pollution

sont ainsi définies et, danschacune d’elles, on impose à l’isolateur une

longueur de ligne de

fuite minimale unitaire

, exprimée en centimètres par kilovolt

de la tension composée la plus élevée du réseau (tableaux

3

et

4

).(0)

Le tableau

3

définit, pour chaque réseau, la longueur minimalede ligne de fuite

L

min

des supports isolants en fonction de la classede pollution.

Pour plus de précisions concernant la classe de pollution, on sereportera au tableau

4

qui indique quelques exemples d’environne-ment caractéristiques avec leurs niveaux de pollution et la salinitééquivalente.

La longueur minimale de ligne de fuite doit être corrigée en fonc-tion du diamètre moyen

∅

m

de l’isolateur. La valeur du coefficientmultiplicateur

f

est donnée dans le tableau

5

. Le diamètre moyense calcule comme indiqué sur la figure

1

.

1.2.2.2 Conformité de l’isolateur

La conformité d’un isolateur doit être établie par les mesuresindiquées dans les publications CEI 815 et CEI 507. Ces mesuresconcernent les paramètres du profil de l’isolateur et sa position enservice.

Ces paramètres sont déduits de l’expérience en service et desessais en laboratoire.

Ce sont, pour le

profil de l’isolateur

(figure

2

) :— la distance minimale

d

(ou

C

, les deux notations sontnormalisées) entre ailettes ;

— le rapport

S

/

P

entre le pas et la profondeur de l’ailette ;— le rapport entre la longueur de la ligne de fuite entre

deux ailettes et

d

;— la différence de profondeur

P

1

–

P

2

entre deux ailettesalternées ;

— l’angle d’inclinaison α des ailettes ;— le facteur de profil :

avec longueur de ligne de fuite mesurée entre les deuxextrémités de S.

Concernant la position de l’isolateur, on fait intervenir le facteurde ligne de fuite C f :

C f = L /S t

avec L ligne de fuite totale de l’isolateur,

S t distance d’arc ; c’est la plus courte distance extérieure àl’isolateur dans l’air (hauteur linéaire de l’isolateur sanstenir compte de son développé).

Pour être conforme au niveau de pollution :

(0)

Tableau 2 – Distances électriques minimales

Tension composée nominaledu réseau

Tension composée

la plus élevée pour le matériel

Distance minimale

entre phaseet masse DM

Distance minimale

entre phases

(kV) (kV) (m) (m)

63 72,5 0,66 0,76

90 100 0,92 1,06

225 245 2,14 2,47

400 420 2,90 (1) 4,003,50 (2)

(1) Pour un intervalle conducteur-structure métallique.(2) Pour un intervalle pointe sous tension-plan.

Tableau 3 – Longueur minimale de la ligne de fuitedes supports isolants

Tension composée nominaledu réseau .............................(kV) 63 90 225 400

Tension composée la plus élevéepour le matériel ...................(kV) 72,5 100 245 420

Classe de pollution (1) (cm/kV)

Lmin(cm)

1 1,6 116 160 392 672

2 2,0 145 200 490 840

3 2,5 181 250 613 1 050

4 3,1 225 310 760 1 302

(1) Tableau 4.

�min

�min

Figure 1 – Calcul du diamètre moyen ∅m d’un isolateur

�d d⁄

Pf2P S+

�d-------------------= pour des ailettes régulières

Pf2P1 2P2 S++

�d---------------------------------------= pour des ailettes alternées

�d

Cf 3,5� pour la pollution 1 et 2C f 4 pour la pollution 3�




(0)

Le tableau 6 donne les mesures de conformité pour lesparamètres de profil de l’isolateur.

1.3 Conditions de construction liéesaux effets thermiques du courant

Le passage du courant dans les conducteurs en câble ou en tube(connexions de lignes ou jeux de barres) provoque un effetthermique ayant pour conséquences :

— un allongement des conducteurs ;— une perte des caractéristiques de tenue mécanique des

conducteurs ;— un vieillissement des contacts électriques.

Il convient donc de dimensionner les conducteurs et les contactsde façon à limiter l’échauffement dans les trois régimes defonctionnement électrique du poste.

1.3.1 Régime permanent

Il est caractérisé par le courant qui traverse les câbles ou les tubespendant une durée illimitée. Afin de limiter la perte des caractéris-tiques de tenue mécanique des conducteurs à 10 % de la valeur derupture, la température de fonctionnement doit être inférieure à85 oC pour les câbles et 95 oC pour les tubes.

Tableau 4 – Niveaux de pollution

Classe de

pollution

Longueur de ligne de fuite minimale

unitaire Exemples d’environnements

Salinité équivalente S (3)

(cm/kV) (kg/m3)

1faible 1,6

Zones sans industries et avec une faible densité d’habitations équipées d’installations dechauffage

S < 7

Zones avec une faible densité d’industries ou d’habitations avec installations de chauffagemais soumises fréquemment aux vents et/ou aux pluiesRégions agricoles (1)Régions montagneusesToutes ces zones doivent être situées à des distances d’au moins 10 à 20 km de la mer (2)et ne doivent pas être exposées aux vents venant directement de la mer

2moyen 2,0

Zones avec industries ne produisant pas de fumées particulièrement polluantes et/ou avecune densité moyenne d’habitations équipées d’installations de chauffageZones à forte densité d’habitations et/ou d’industries mais soumises fréquemment auxvents et à des chutes de pluiesZones exposées au vent de mer, mais pas trop proches de la côte [distances d’au moinsquelques kilomètres (2)]

3fort 2,5

Zones à forte densité d’industries et banlieues de grandes villes avec une forte densitéd’installations de chauffage polluantesZones situées près de la mer ou en tout cas exposées à des vents relativement forts venantde la mer

4très fort 3,1

Zones généralement peu étendues, soumises à des poussières conductrices et à desfumées industrielles produisant des dépôts conducteurs particulièrement épaisZones généralement peu étendues, très proches de la côte et exposées aux embruns et auxvents très forts et polluants venant de la merZones désertiques caractérisées par de longues périodes sans pluie, exposées aux ventsforts transportant du sable et du sel soumises à une condensation régulière

(1) L’utilisation d’engrais répandus par pulvérisation ou le brûlage des terres moissonnées peuvent conduire à un niveau de pollution plus élevé à cause de la dis-persion par le vent.

(2) Les distances au rivage dépendent de la topographie de la zone côtière et des conditions extrêmes de vent.(3) Cette salinité est donnée seulement à titre indicatif.

�min

7 S� 20<

20 S� 80<

S 80�

Tableau 5 – Valeur du coefficient multiplicateur fde la longueur minimale de ligne de fuite en fonction

du diamètre ∅m de l’isolateur

∅m .................. cm < 30 30 et 50 > 50

f ............................ 1 1,1 1,2

Figure 2 – Caractéristiques de profil de l’isolateur






(0)

La température des conducteurs est calculée, pour un courantpermanent donné, au moyen de la formule développée en [D 4 574].

Pour ce calcul, les températures ambiantes sont celles observéesdans les pays considérés. En France métropolitaine, elles sontprises respectivement égales à :

• 30 oC en été ;• 15 oC en hiver 1 ou 5 oC en hiver 2 (selon la période de l’hiver

considérée).

1.3.2 Régime de surcharged’une durée maximale de 20 min

Il est caractérisé par un courant qui peut traverser les câbles oules tubes pendant une durée inférieure ou égale à 20 min après unfonctionnement en régime permanent maximal. Cette durée, retenuepour les réseaux français, permet aux exploitants d’effectuer lesmanœuvres nécessaires pour revenir à une situation normale duréseau après avaries.

La température de fonctionnement est limitée à 100 oC pour lescâbles et à 110 oC pour les tubes, les températures initiales étantrespectivement de 85 et 95 oC au début du régime de surcharge.

1.3.3 Régime de court-circuit

Il est caractérisé par un courant de court-circuit qui traverse le câbleou le tube pendant une durée égale au temps de fonctionnementdes protections contre les courts-circuits et les défauts d’isolement.La température des tubes et des câbles ne doit pas dépasser 220 oCà partir de températures initiales égales à 100 oC pour les câbleset 110 oC pour les tubes, correspondant à la limite du régime desurcharge pendant 20 minutes.

Le passage d’un courant de défaut important, mais pendant untemps très court, dans une connexion provoque une élévation dela température de celle-ci que l’on calcule en régime adiabatique enfonction du produit I 2t, I étant la valeur du courant de défaut(cf. [D 4 574]).

1.4 Conditions de constructionliées à la sécurité du personnel d’exploitation

Il convient de préciser que les distances de construction desouvrages relèvent de trois types de considérations :

— la tenue électrique qui est définie par la tenue aux surtensionsatmosphériques et la tenue aux surtensions de manœuvre, dans lecadre de la coordination de l’isolement (tableau 1), les distancesentre phase et masse et entre phases qui en découlent (tableau 2)déterminant l’encombrement minimal de l’ouvrage ;

— les méthodes d’entretien liées à l’outillage et aux modesopératoires ; les distances de travail évoluent en fonction desmoyens d’intervention ; elles déterminent en grande partiel’encombrement des ouvrages ;

— le domaine réglementaire (arrêté interministériel du2 avril 1991, UTE C 18-510) révisable périodiquement et incluant,entre autres, les évolutions techniques dans les modes opératoires.

La nécessité, pour le personnel d’exploitation et d’entretien, depouvoir circuler et d’intervenir dans le cadre de ses attributions, enn’importe quel point du poste et en toute circonstance, a conduit àdéfinir des distances dites de sécurité.

Une personne travaillant ou circulant à proximité des pièces soustension ne doit pas engager soit la distance minimale d’approcheDMA, soit la distance minimale entre phase et masse DM (§ 1.2.1)de l’échelon de tension considéré.

Les indications suivantes concernent les travaux conventionnels,c’est-à-dire sur ouvrages hors tension mais à proximité de piècespouvant être sous tension, effectués par du personnel habilité(exploitant ou organisme d’état) ou non habilité surveillé par dupersonnel habilité.

Nota : en ce qui concerne les travaux sous tension, le lecteur se reportera, dans ce traité,à l’article Travaux sous tension [D 4 140].

On suppose une structure classique d’ouvrage avec des moyensstandards d’intervention.

Des dispositions constructives particulières (écran à demeure,disjoncteur débrochable, etc.) ou des moyens spécifiques d’inter-vention peuvent être de nature à lever certaines de ces contraintesde distance.

Tableau 6 – Mesures de conformité pour les paramètres de profil de l’isolateur

ParamètreProfil déclaré conforme

sans justification particulière

Profil devant êtresoumis à l’accord (1) Profil refusé

Distance minimale entre ailettes C C < 20 mm

Rapport du pas à la profondeur de l’ailette

Rapport de la ligne de fuite entre ailettes à la distance C

Différence (P1 – P2) entre profondeur de 2 ailettes

Angle d’inclinaison des ailettes

Facteur de profil P f : pour pollution 1 ou 2 P f > 0,8

pour pollution 3P f > 0,7

(1) L’accord sera prononcé soit sur des références d’exploitation du produit en réseau, soit après essais sous pollution artificielle réalisés selon les publicationsCEI 815 et 507.

C 30 mm � 20 mm C 30 mm < �

SP----- S

P----- 0,8� 0,65 S

P----- 0,8<�

SP----- 0,65<

�d

C-------

�d

C------- 4� 4

�d

C------- 5<�

�d

C------- 5�

P1 P2– 15 mm � P1 P2 15 mm � –

α 5°�

Pf2P S+

�d-------------------= pour ailettes régulières

Pf2P1 2P2 S++

�d---------------------------------------=

pour ailettes alternées

Pf 0,8�

Pf 0,7�




1.4.1 Distances de base

Ces distances vont non seulement servir de base pour calculer lesdistances de construction mais elles peuvent aussi être directementmises en application.

1.4.1.1 Distances réglementaires

Il existe deux distances réglementaires :— la distance minimale d’approche DMA ;— la distance limite de voisinage DLV.

Il est difficile de citer les cas précis d’application de l’une ou l’autrede ces distances. Nous nous contenterons donc uniquement depréciser leurs valeurs.

La publication UTE C 18-510 spécifie ces distances pour l’exécutionde travaux conventionnels.

1.4.1.1.1 Distance minimale d’approche DMAPour une pièce conductrice donnée (conducteur actif ou structure

conductrice quelconque) dont le potentiel est différent de celui del’opérateur, considéré comme étant au potentiel de la terre, ladistance minimale d’approche dans l’air DMA est la somme de ladistance de tension t et de la distance de garde g.

■ Distance de tension t

En l’absence de dispositifs appropriés de protection ou de misehors de portée de la pièce conductrice, cette distance est donnée par :

t = 0,005 Un

avec t (m) distance de tension,

Un (kV) valeur nominale de la tension.

Le résultat de cette formule est arrondi au décimètre le plus proche,sans pouvoir être inférieur à 0,10 m.

Si l’opérateur est à un potentiel différent de celui de la terre, cettedistance doit être modifiée en conséquence. Elle doit êtreaugmentée, quand on veut prendre en compte des phénomènes desurtension. Cette augmentation est à définir en accord avecl’exploitant.

■ Distance de garde g

Cette distance a pour objet de libérer l’opérateur du soucipermanent du respect de la distance de tension et de lui permettreainsi de consacrer toute son attention à l’exécution de son travail,tout en parant aux conséquences de gestes involontaires. Cettedistance g est prise égale à 0,50 m.

Pour les valeurs nominales de tension les plus courantes, lesvaleurs de t, g et DMA sont indiquées dans le tableau 7. (0)

Remarque : la valeur de DMA ne peut être utilisée que si :

— l’exploitant a pris des dispositions pour limiter le niveau des surtensions sur lesouvrages et objets du voisinage qui restent sous tension ;

— la probabilité d’approche de cette distance est faible.

1.4.1.1.2 Distance limite de voisinage DLVCette distance est déterminée en fonction de la tension. La distance

limite de voisinage DLV des pièces conductrices nues sous tensionest donnée dans le tableau 8. (0)

Remarque : les distances DMA et DLV tiennent compte des risques de contact ou d’amor-çage avec des pièces nues sous tension ; elles ne tiennent pas compte des risques éventuelsdus aux phénomènes d’induction auxquels peuvent être soumis des ouvrages hors tension.

1.4.1.2 Distance appliquée

Entre la distance minimale d’approche DMA et la distance devoisinage DLV (qui sont des distances réglementaires), Électricité deFrance a introduit une distance D qui permet au personnel travaillantà plus de D d’être libéré du souci permanent du respect de DMA :

D = DMA + 0,80 m en 63 – 90 – 225 kV

D = DMA + 1,00 m en 400 kV

Pour des interventions situées entre D et DLV, l’exploitant peututiliser en général une instruction permanente de sécurité (IPS).

1.4.2 Distances de construction

1.4.2.1 Zone opérateur

Elle est établie par l’exploitant à partir des données duparagraphe 1.4.1.

Pour un matériel donné qui nécessite normalement desinterventions d’entretien ou de dépannage pendant sa durée de vie,on permet à l’opérateur, après mise hors tension de la cellule, depouvoir évoluer dans une zone autour de l’appareil dont lesdimensions sont :

• 2,00 m (Z1 ) dans la direction où l’on respecte la distance DLVaux parties sous tension, en général du côté préférentiel d’accès oùle plus grand nombre d’opérations sont effectuées ;

• 1,20 m (Z 2 ) dans les autres directions où l’on respecte ladistance D aux parties sous tension.

Les distances DLV et D sont appliquées à partir de la zone opérateur(Z1 et Z 2 ) ; les valeurs obtenues définissent les distances de sécurité(tableau 9 et figure 3) à appliquer par rapport aux installations élec-triques pouvant être sous tension. (0)

Tableau 7 – Distance minimale d’approcheentre phase et masse DMA

Tension composée nominale

Un

Distancede tension

t

Distancede garde

g

Distance minimale d’approche entre phase et masse

DMA

(kV) (m) (m) (m)

63 0,30 0,50 0,80

90 0,50 0,50 1,00

225 1,10 0,50 1,60

400 2,00 0,50 2,50

Tableau 8 – Distances réglementaireset distance appliquée en travaux conventionnels

Distance 63 kV 90 kV 225 kV 400 kV

DLV..................... (m) 3,00 3,00 3,00 4,00

DMA ................... (m) 0,80 1,00 1,60 2,50

D ......................... (m) 1,60 1,80 2,40 3,50

Tableau 9 – Distances de sécurité (figure 3)

Distance 63 kV 90 kV 225 kV 400 kV

Z1 + DLV ................. (m) 5,00 5,00 5,00 6,00

Z 2 + D ..................... (m) 2,80 3,00 3,60 4,70






Remarque : les distances de sécurité s’appliquent entre les bords et non entre les axesdes pièces sous tension.

Lorsque une partie sous tension est un conducteur souple (câble), les distances desécurité s’appliquent à partir de la position la plus défavorable que peut prendre cetteconnexion sous l’effet du vent.

1.4.2.2 Largeur et hauteur des passagespour la manutention du matériel

La largeur des passages (figure 4) qui servent à la manutentiondu matériel à proximité des parties sous tension de l’installationest déterminée par la largeur maximale du colis L c transporté surle véhicule le plus large (2,50 m) à laquelle on ajoute de part etd’autre la plus grande valeur de la distance minimale entre phaseet masse DM (tableau 2) ou de la distance minimale d’approcheDMA (tableau 7), plus dans tous les cas une distance de sécuritéde 0,50 m. La distance minimale à la masse est retenue pour lestensions 225 et 400 kV, la distance minimale d’approche pour lestensions 63 et 90 kV.

La hauteur des passages (figure 4) qui servent à la manutentiondu matériel au-dessous de parties sous tension est égale à lahauteur maximale du plateau d’un véhicule routier (1,50 m) et ducolis le plus haut de l’ouvrage à laquelle on ajoute la distanceminimale d’approche DMA (tableau 7).

Les deux contraintes (largeur et hauteur) sont superposées etdéterminent de ce fait le gabarit de circulation routière dans lesinstallations.

1.4.2.3 Hauteur des conducteurs au-dessus du sol

■ En 63 et 90 kV, la hauteur minimale des conducteurs au-dessus duniveau de circulation doit être supérieure à la somme du gabaritconventionnel vertical d’un opérateur (2,25 m) et de la DMA(tableau 7), soit 3,05 m en 63 kV et 3,25 m en 90 kV.

■ En 225 et 400 kV (figure 5), un élévateur de personne à nacelle, enposition repliée (3,30 m), doit pouvoir circuler sous les conducteurset en dehors des pistes et routes. Le chauffeur dûment habilité pourcela doit s’assurer que le trajet qu’il emprunte ne conduit pas levéhicule :

— à s’approcher à moins de DMA des conducteurs et des pointsbas tels que les bras ouverts des sectionneurs à 2 colonnes ;

— à s’approcher à moins de DM des colonnes isolantes.

La hauteur de ces connexions doit donc être au minimumde 4,90 m en 225 kV et de 5,80 m en 400 kV.

En dehors des zones de circulation susceptibles d’être utilisées parun véhicule, les parties sous tension devront être au-dessus duniveau de circulation à une distance supérieure à la somme dugabarit conventionnel vertical d’un opérateur (2,25 m) et de ladistance minimale à la masse DM (tableau 2), soit 4,39 m en 225 kVet 5,75 m en 400 kV.

1.4.2.4 Hauteur des embases des colonnes isolantes

Les embases, du côté de la masse, des colonnes isolantes(figure 5) sont à une hauteur au-dessus du niveau de circulationsupérieure ou au moins égale au gabarit conventionnel vertical d’unmonteur, soit 2,25 m.

Figure 3 – Distances de sécurité

Figure 4 – Largeur et hauteur des passages au-dessus des pistes

Figure 5 – Circulation des véhicules et des opérateurssous les barres à 225 et 400 kV




1.5 Conditions de constructionliées aux contraintes mécaniques exercées sur les ouvrages

1.5.1 Résistance mécanique des ouvrages :règles de référence

La résistance mécanique d’un ouvrage, donc sa sécurité en service,est définie par le rapport des efforts entraînant la ruine de l’ouvrageaux efforts de service maximaux. La valeur adoptée pour ce rapportest habituellement appelée coefficient de sécurité.

Les efforts entraînant la ruine de l’ouvrage ou d’un quelconqueélément sont les efforts qui produisent une dégradation irréversible(déformation, rupture perte de caractéristiques) des matériaux oumatériels concernés.

Les efforts de service sont :— des efforts permanents (masse des appareils supportés, efforts

de traction des conducteurs raccordés, etc.) ;— des efforts dus au vent, à la température et au givre ;— des efforts électrodynamiques dus aux courts-circuits ;— des efforts occasionnels de montage (construction et entretien).

Les valeurs adoptées pour les coefficients de sécurité dépendent :— des hypothèses climatiques et d’efforts, en tenant compte de

la probabilité possible pour leurs apparitions ;— des matériaux et matériels employés pour lesquels les critères

de ruine peuvent avoir des définitions différentes.

Les valeurs minimales des coefficients sont données par :— la réglementation en vigueur (arrêté interministériel du

2 avril 1991) et des spécifications complémentaires pour les hypo-thèses de vent, de température et de givre ;

— des spécifications particulières (directives Électricité de France)pour les hypothèses de court-circuit et de montage.

1.5.2 Hypothèses météorologiques

1.5.2.1 Hypothèses de vent résultant de l’arrêté interministériel du 2 avril 1991

Le territoire français métropolitain est découpé en deux zones devent (hypothèses A) : celle à vent normal et celle à vent fort, d’oùdeux hypothèses conventionnellement appelées AZVN et AZVF.Pour chacune de ces hypothèses, la température moyenne descâbles est prise égale à + 15 oC.

Les efforts exercés par le vent sont déterminés en multipliant lespressions indiquées dans le tableau 10 par la surface offerte au ventpour les éléments plans, cylindriques ou de révolution. Quand uneconnexion est composée de plusieurs câbles groupés en faisceau,la pression du vent doit être appliquée intégralement sur chacun descâbles.La pression dynamique q (exprimée en Pa /m2) est donnéeen fonction de la vitesse v (exprimée en m /s) du vent par la formuleempirique :

q = v 2/1,63

1.5.2.2 Hypothèse de froid résultant de l’arrêté interministériel du 2 avril 1991

Elle est conventionnellement appelée hypothèse B. Pour cettehypothèse, la température moyenne des câbles est prise, en Francemétropolitaine, égale à – 20 oC et les pressions exercées par le ventsont définies dans le tableau 11.

1.5.2.3 Hypothèse complémentaire de givre

Cette hypothèse résulte d’une observation météorologique de larégion où l’ouvrage est construit et du risque de ruine susceptiblede résulter des conditions météorologiques ; elle est au minimumégale à l’hypothèse de froid indiquée par l’arrêté interministériel(§ 1.5.2.2).

La surcharge de givre supportée par les câbles et les tubes estdéfinie par l’épaisseur du manchon du givre uniformément réparti.Quand une connexion est en faisceau, les surcharges dues au givreet au vent sont appliquées à chacun des câbles. Pour les supportsd’appareillage et les portiques, on suppose, par mesure de simplifi-cation, que les surfaces ne sont pas recouvertes de givre. En règlegénérale, les surcharges de givre à prendre en compte pour lavérification de la tenue mécanique des ouvrages des postes exté-rieurs sont déterminées avec une masse volumique de 0,6 kg /dm3.

En France métropolitaine, on considère deux types de surcharges.

La surcharge légère est retenue pour les postes construits à unealtitude inférieure à 600 ou 700 m, suivant les observations régio-nales. Cette surcharge, conventionnellement appelée GL, est définiepar l’épaisseur uniforme du manchon de givre, égale à :

• 2 cm sur les câbles et les tubes de diamètre inférieur à 5 cm ;• 1 cm sur les tubes de diamètre supérieur à 5 cm.

La surcharge moyenne concerne les postes construits dans lesrégions d’altitude supérieure à 600 ou 700 m (suivant les observa-tions régionales) ; elle peut cependant être appliquée dans lesrégions particulières d’altitude inférieure où des formations de neigecollante peuvent se produire. Cette surcharge, conventionnellementappelée GM, est définie par l’épaisseur uniforme du manchon degivre, égale à :

• 4 cm sur les câbles et les tubes de diamètre inférieur à 5 cm ;• 2 cm sur les tubes de diamètre supérieur à 5 cm.

La température moyenne des câbles est prise égale à – 5 oC. Levent exerce sur les éléments recouverts de leur manchon de givredes pressions identiques à celles de l’hypothèse de froid(hypothèse B, tableau 11). (0)

(0)

Tableau 10 – Hypothèses de vent.Pressions exercées par le vent

Nature des éléments

Pressiondans une zoneà vent normal

(hypothèse AZVN)

Pressiondans une zone

à vent fort (hypothèse AZVF)

(Pa) (Pa)

Câbles 530 720

Cornières et éléments plans des structureset de l’appareillage

1 000 1 330

Éléments cylindriques ou de révolution des structures et de l’appa-reillage de diamètre ∅

....................... 720 – 16 ∅ 960 – 21,3 ∅........................ 480 640

Tableau 11 – Hypothèses de froid.Pressions exercées par le vent

Nature des éléments

Pression (hypothèse B)

(Pa)

Câbles et éléments cylindriques ou de révolution des structures et de l’appareillage 180

Cornières et éléments plans des structureset de l’appareillage 300

∅ 15 cm �∅ 15 cm �






1.5.3 Hypothèses d’efforts appliqués aux structures

L’étude de la résistance mécanique des structures rigides(supports d’appareils, supports de colonnes isolantes, charpentesd’ancrage) doit être effectuée en vérifiant chacune des hypothèsesd’effort qui tiennent compte des états d’équipements et de charge-ment des structures tels que l’arrêt des conducteurs de ligne par lacharpente du poste, l’arrêt des conducteurs de ligne et des conduc-teurs de poste de part et d’autre de la charpente, etc.

1.5.3.1 Base de référence

L’hypothèse conventionnelle E concerne les efforts produits surles structures par les câbles, pour lesquels la tension de réglage estdéfinie conventionnellement sans vent, pour une température de45

o

C et une flèche habituellement prise égale à 3 % de la portée ;cette hypothèse s’applique pour les câbles tendus internes au poste.

1.5.3.2 Efforts statiques des hypothèses météorologiques

Ces efforts sont constitués par l’ensemble des efforts permanentset des efforts dus au vent, à la température et au givre. La tensionde l’hypothèse E, définie précédemment, doit être utilisée commecondition initiale dans l’équation de changement d’état (cf., dans cetraité, article

Lignes aériennes

[D 4 421]) pour calculer les effortsexercés par les câbles sur les structures dans les hypothèses AZVN,AZVF, B, GL et GM.

La distinction entre les hypothèses AZVN et AZVF pour le calculdes efforts statiques dans l’hypothèse de vent ne concerne que lecalcul des efforts exercés sur les charpentes d’ancrage des lignesaériennes. En effet, dans un but de sécurité, les efforts statiquesexercés sur les autres structures (supports d’appareils, supports decolonnes isolantes, tubes) doivent être déterminés pour l’hypothèseAZVF quelle que soit la situation du poste.

1.5.3.3 Efforts électrodynamiques

Pour les postes à haute et très haute tensions, les matériels et lesstructures doivent être étudiés en tenant compte des effortsélectrodynamiques. Les conducteurs concernés par un court-circuitdoivent être judicieusement déterminés en fonction de la structuredu poste et de la probabilité d’apparition du court-circuit, l’ensembledes circuits et des structures étant soumis simultanément aux effortsstatiques dans l’hypothèse de vent.

Le court-circuit à prendre en considération est le court-circuitbiphasé sans terre défini pour chaque tension nominale par lescaractéristiques suivantes :

— intensité efficace du courant de court-circuit pour laquelle leposte a été étudié ;

— coefficient d’asymétrie ou constante de temps du régimetransitoire ;

— durée du court-circuit ;— conditions de réenclenchement sur défaut.

Les valeurs de ces courants de défaut sont données dans lesdirectives EDF.

1.5.3.4 Effort de construction ou d’entretien des structures

Les efforts occasionnels qui peuvent apparaître pendant lestravaux de construction ou d’entretien des structures doivent êtreconsidérés pour des conditions météorologiques correspondant auxconditions normales de travail :

— température de + 5

o

C ;— absence de vent.

Ces efforts occasionnels doivent tenir compte, en particulier, d’unesurcharge de 100 daN concentrée, appliquée verticalement au milieude toutes les structures, représentant le poids d’un homme et deson outillage.

1.5.4 Conditions à respecterpour le dimensionnement des ouvrages

Les conditions à respecter pour assurer la résistance mécaniquedes ouvrages résultent des efforts de service avec les hypothèsesdéfinies dans les paragraphes précédents (§ 1.5.1, 1.5.2 et 1.5.3). Cesconditions dépendent des matériaux et des matériels constituant lesouvrages de postes. Elle sont de quatre types.

1.5.4.1 Conditions d’effort maximal admissible

Cet effort est défini par l’effort entraînant la ruine d’une structure(charge de rupture minimale spécifiée), divisé par le coefficient desécurité donné par la réglementation (§ 1.5.1).

Les essais sur le matériel ou les calculs justificatifs doivent alorsmontrer que la somme des efforts de service calculés avec leshypothèses (§ 1.5.3) reste inférieure à cet effort maximal admissible.

Ces conditions concernent les câbles, les haubans, les armementset les manchons d’ancrage, les colonnes isolantes, le matériel à hautetension et les raccords sur appareils, les crosses d’ancrage et leurscellement.

1.5.4.2 Conditions de contrainte maximale admissible

Cette contrainte est définie par la limite élastique minimale dumatériau divisée par le coefficient de sécurité.

Les essais ou les calculs justificatifs doivent montrer que chacundes efforts de service reste inférieur à cette contrainte maximaleadmissible.

Ces conditions concernent les structures métalliques réalisées enmatériaux à la limite d’élasticité minimale garantie, c’est-à-dire lescharpentes métalliques et les tubes de jeux de barres.

1.5.4.3 Conditions de flèche maximale admissible

Cette flèche, considérée pour des raisons de stabilité et decomportement en exploitation des structures, est définie par undéplacement exprimé en fonction de la hauteur ou de la longueurdes éléments des structures. Les essais ou les calculs justificatifsdoivent montrer que les déplacements dus aux efforts de servicerestent inférieurs à cette flèche maximale admissible.

Ces conditions concernent, comme au paragraphe précédent, lescharpentes métalliques et les tubes de jeux de barres.

1.5.4.4 Conditions de stabilité des massifs de fondation

La stabilité des massifs de fondation sous les efforts d’arrache-ment et de renversement est définie par le coefficient de stabilité(coefficient par lequel il faut multiplier l’effort réellement appliquépour obtenir l’effort de renversement du massif de fondation).

Les essais ou les calculs justificatifs doivent montrer que les effortsde service conduisent à une stabilité supérieure à celle du coefficientde stabilité.

1.6 Conditions liées à l’exploitation

Il s’agit des conditions suivantes :— la possibilité de travailler sur l’un des jeux de barres, l’autre

restant, sous tension ;— la possibilité de travailler dans une cellule mise hors tension,

les cellules voisines restant sous tension ;— la clarté et la lisibilité de l’installation (disposition du matériel

sur le site) ;— l’adoption de structures où les matériels sont accessibles

pour l’entretien à partir des moyens courants d’élévation (échelle,nacelle) ;




— la simplicité des manœuvres d’exploitation ; ces manœuvresconcernent essentiellement les disjoncteurs et les sectionneursd’aiguillage dont le fonctionnement peut être effectué localement parune action manuelle en cas de défaillance des circuits de commandeà distance ;

— la pose depuis le sol des verrouillages mécaniques de sécurité(cadenas) pour rendre impossible la fermeture d’un sectionneurcondamné ouvert ;

— la possibilité de manutentionner le matériel sans recourir àdes moyens de fortune ;

— l’adoption de dispositions aérées du matériel de manière àlimiter les conséquences d’un incident ;

— la facilité de circulation dans l’enceinte de l’ouvrage ;— la possibilité d’équiper l’ouvrage avec des transformateurs et

du gros appareillage provenant indistinctement de différentsconstructeurs, mais entrant dans un gabarit donné ;

— la prise en compte des extensions ou des réaménagementsde l’ouvrage, sans démolitions ni reprises des installations initiales.

2. Dispositions constructives types

Nota :

les

schémas électriques des postes

d’EDF sont donnés dans l’article [D 4 570].

2.1 Disposition des phaseset de leur équipement

D’une manière très générale, on peut rencontrer trois schémasd’installation pour les constructions des postes à plusieurs jeux debarres, qui diffèrent par la disposition des phases (figure

6

).

2.1.1 Disposition à phases séparées

On dit qu’un poste a une disposition à phases séparées (figure

6

a

)lorsque les conducteurs et les appareils de chaque phase ont étégroupés de façon qu’il existe une séparation marquée entre les diffé-rentes phases du poste.

Un observateur se déplaçant dans le plan des barres, perpendicu-lairement à celles-ci, rencontre successivement la première phase(phase A) du premier jeu de barres, puis la première phase dudeuxième, et ainsi de suite ; il rencontre ensuite la deuxième phase(phase B) du premier jeu de barres, puis la deuxième phase dudeuxième, et ainsi de suite, et enfin la troisième phase (phase C)du premier jeu de barres, puis la troisième phase du deuxième, etainsi de suite.

Imaginée à l’origine en 63 kV et 225 kV, cette disposition, quirépondait à l’impératif d’empêcher l’apparition de tout défaut poly-phasé, est très rarement utilisée aujourd’hui.

2.1.2 Dispositions à phases associées

On dit qu’un poste a une disposition à phases associées(figure

6

b

) lorsque les conducteurs et les appareils des différentesphases sont placés côte à côte. Dans la tête de cellule de ligne, lespôles de chaque appareil (sectionneurs de ligne, réducteurs demesure, disjoncteurs) sont disposés les uns à côté des autres, suivantune perpendiculaire à l’axe de la cellule.

Un observateur se déplaçant dans le plan des barres, perpen-diculairement à celles-ci, rencontre successivement les trois phasesdu premier jeu de barres, puis les trois phases du deuxième et ainside suite.

Il faut mettre au passif de cette disposition une mauvaise utilisationdu terrain dans la zone du jeu de barres et la nécessité de dispositionsparticulières pour implanter deux cellules face à face lorsque le postecomporte plusieurs jeux de barres. Par contre, ce type de dispositionest parfaitement clair. Il est aujourd’hui retenu pour la réalisation despostes à 63 et 90 kV.

2.1.3 Disposition à phases mixtes

On dit qu’un poste a une disposition à phases mixtes (figure

6

c

)lorsque les conducteurs et les appareils des têtes de travée (têtesde cellule) ainsi que les liaisons aux sectionneurs d’aiguillage sontassociés comme dans la disposition à phases associées alors qu’aucontraire, pour les jeux de barres, les phases sont séparées et lesjeux de barres regroupés par phases de même indice, d’où le nomde phases mixtes. Chaque cellule se présente alors sous la forme :

— pour la tête de travée, d’un rectangle ;— pour la partie jeux de barres, d’un triangle, dans lequel sont

installés les sectionneurs d’aiguillage.

Il est, de ce fait, possible d’accoler les deux triangles appartenantà deux cellules opposées, d’où une bonne utilisation du terraincorrespondant à la zone des jeux de barres. De plus, cette dispositionfacilite la réalisation des couplages en extrémités de jeux de barres.

Figure 6 – Différents schémas d’installation






C’est, aujourd’hui, ce type de disposition qui est retenu pour tousles postes THT à 225 et 400 kV, avec néanmoins des structuresdifférentes comme nous allons le voir dans les paragraphes quisuivent.

2.2 Conditions technologiquesde construction d’un poste

La technologie choisie pour la

structure des jeux de barres

peututiliser ;

— des tubes posés sur des colonnes isolantes ;— des tubes posés sur des sectionneurs d’aiguillage ;— des câbles tendus entre des charpentes.

Les

connexions transversales de raccordement des cellules

auxsectionneurs d’aiguillage (liés aux jeux de barres) sont situées soitau-dessus, soit au-dessous du niveau des jeux de barres etperpendiculairement à ceux-ci.

Lorsque les connexions transversales sont situées au-dessus desjeux de barres, elles sont généralement souples (câbles) et tenduesentre des charpentes. Lorsque les connexions transversales sontsituées au-dessous des jeux de barres, elles sont souples (câbles)ou rigides (tubes) et posées sur des colonnes isolantes.

La

position physique du jeu de barres

(haut, bas) et sa

nature

(souple, rigide) sont indiquées en complément à la disposition deconstruction des ouvrages.

Les

barres hautes

impliquent en général l’utilisation de section-neurs d’aiguillage pantographes et les

barres basses

celle desectionneurs d’aiguillage à deux colonnes (cf. [D 4 574]).

2.3 Réalisation des postes d’interconnexion à 400 kV

Les postes d’interconnexion à 400 kV sont, en général, réalisésselon une disposition à phases mixtes et à barres hautes rigides.Les sectionneurs d’aiguillage sont du type à pantographe.

Cette disposition peut être réalisée pour une tenue au court-circuitde 40 ou de 63 kA. Dans les deux cas, les cotes géométriques et ladisposition des phases sont identiques et seules les caractéristiquesmécaniques et électriques des éléments constitutifs diffèrent. Lesjeux de barres principaux rigides sont situés en partie haute du poste[coupe AA, figures

7

et

8

], à une hauteur de 11,45 m, et lesconnexions transversales qui assurent les liaisons entre les disjonc-teurs des cellules et les sectionneurs d’aiguillage sont égalementrigides ; elles sont situées en partie basse du poste, perpendiculai-rement aux jeux de barres, à une hauteur de 6,10 m.

Figure 7 – Réalisation d’un poste d’interconnexion à 400 kV : disposition à phases mixtes et à barres hautes, à deux sommets




Les jeux de barres principaux et les connexions transversales sontconstitués de tubes qui reposent sur les colonnes isolantes ou lessectionneurs pantographes au moyen de raccords [cf. [D 4 574]]. Lesdiamètres extérieurs des tubes sont choisis dans la gamme des tubeshabituellement installés dans les postes ; ils sont de 200 mm pourles jeux de barres et de 120 mm pour les connexions transversales.

Les cotes principales tiennent compte du gabarit des appareils,des distances d’isolement et de la sécurité au regard des effortsélectrodynamiques ; on a retenu :

• 26,50 m pour la largeur d’une cellule de ligne ;• 10,00 m pour la distance entre chaque barre ;• 10,00 m pour la distance entre phases des jeux de barres.

Deux variantes de cette disposition sont adoptées aujourd’hui,en France, pour tous les postes à 400 kV.

■ La première variante (figure 7) est la réalisation du schémaélectrique à deux sommets destiné, en général, aux postes d’inter-connexion, pour lequel le nombre de lignes raccordées n’excède passix.

■ La seconde variante (figure 8) est la réalisation du schémaélectrique à quatre sommets (figure 9) destiné, en général, auxpostes d’interconnexion et pour lequel le nombre de lignesraccordées est supérieur à six, ou aux postes de raccordement duréseau des centrales de production à quatre groupes générateurs.

Cette variante est réalisée par deux sous-ensembles identiques àceux de la première variante. Ces deux sous-ensembles sont paral-lèles et reliés par deux cellules de tronçonnement.

Toute ligne peut, dans les conditions de cette seconde variante,être raccordée :

— au couple de sommets situés du côté ligne, et l’on dit que l’ona une liaison courte ;

— au couple de sommets opposés, et l’on dit que l’on a uneliaison longue.

Compte tenu du choix de la disposition pour réaliser ce type deposte, les combinaisons suivantes en cellules courtes et longuespeuvent être réalisées :

— une cellule courte peut être placée en face d’une cellule courte ;— une cellule courte peut être placée en face d’une cellule longue ;— une cellule longue ne peut être placée en face d’une autre

cellule longue et doit être décalée.

Les tronçonnements de barres peuvent être effectués :— soit à l’emplacement de deux cellules de ligne (figure 9) ;— soit entre les deux sous-ensembles de postes et, dans ces

conditions, il est souhaitable qu’ils soient placés entre deux cellulescourtes opposées.

Les couplages sont, en général, réalisés en extrémité de jeux debarres.

Figure 8 – Réalisation d’un poste d’interconnexion à 400 kV : disposition à phases mixtes et à barres hautes, à quatre sommets






Cette disposition permet d’excellentes possibilités d’évolution duposte. On peut réaliser, en effet, dès la première étape soit un seulcouple de deux sommets, sans préjuger des étapes ultérieures, soitles quatre sommets. Une telle stratégie permet de réduire lesdépenses d’investissement à leur valeur minimale, en limitant la sur-face du sol devant être équipée dès la première étape et ensupprimant la réalisation anticipée de longueurs de barres impor-tantes. De plus, des extensions ultérieures peuvent alors être effec-tuées en minimisant les temps de coupure.

Remarque : on rencontre également, en France, de nombreux postes à 400 kV réalisésselon une disposition à phases mixtes et à barres basses, voisine de celle qui sera décriteau paragraphe 2.4. En raison du balancement des connexions transversales, cette disposi-tion était utilisée pendant une période où le réseau à 400 kV était peu développé et où, enconséquence, les courants de courts-circuits triphasés ne pouvaient pas dépasser 40 kA. Lafigure 11 illustre une telle disposition pour un poste à 400 kV à trois jeux de barres et oùles axes de deux cellules opposées sont décalés d’une distance entre phases.

La figure 10 présente une disposition à trois jeux de barres pour poste à 400 kVadmettant des courants de courts-circuits triphasés de 63 kA ; elle est de conceptionrécente et correspond aux évolutions techniques mettant en œuvre des sectionneurspantographes d’une manière identique aux dispositions déjà présentées figures 7 et 8.

Figure 9 – Poste d’interconnexion à 400 kV à quatre sommets

Figure 10 – Réalisation d’un poste d’interconnexion à 400 kV : disposition à phases mixtes et à barres hautes, avec trois jeux de barres omnibus




Figure 11 – Réalisation d’un poste d’interconnexion à 400 kV : disposition à phases mixtes et à barres basses,avec trois jeux de barres omnibus et cellules décalées






2.4 Réalisation des postes à 225 kV d’interconnexion ou d’alimentation régionale

Les postes d’interconnexion ou d’alimentation régionale à 225 kVsont, en général, réalisés selon une disposition à phases mixtes età barres basses.

Dans cette disposition, les sectionneurs d’aiguillage sont dessectionneurs à deux colonnes tournantes et les jeux de barres sontdirectement supportés par ceux-ci. Les liaisons entre les disjoncteursdes cellules et les sectionneurs d’aiguillage sont réalisées au moyen :

— de câbles transversaux tendus au-dessus du jeu de barres entreles portiques d’ancrage des lignes et des poteaux intermédiairessitués dans la zone des jeux de barres ;

— de câbles de descente aux sectionneurs d’aiguillage et aux dis-joncteurs des cellules, ces câbles étant raccordés sur les connexionstransversales tendues.

Les cellules de couplage sont normalement installées en extrémitédu poste.

La figure 12 illustre la réalisation d’un poste à 225 kV comportantdeux jeux de barres et dans lequel les cellules opposées sont faceà face.

2.5 Réalisation de la partie à haute tension des postes d’alimentation régionale

La partie à haute tension des postes d’alimentation régionale est,en général, réalisée selon une disposition à phases associées et àbarres hautes rigides. Les sectionneurs d’aiguillage sont à fermetureverticale (pantographe) ; ils sont placés sous les jeux de barres etassurent une liaison directe entre la connexion transversale et labarre de même phase (figure 13). Les trois pôles dits tringlés sontreliés par une tringle de manœuvre qui comporte, à une extrémité,le moteur de commande. Cette disposition, parfaitement bienadaptée au cas des postes 63 et 90 kV, présente de nombreux avan-tages et permet la réalisation d’un nombre quelconque de jeux debarres.

Figure 12 – Réalisation d’un poste d’interconnexion ou d’alimentation régionale à 225 kV : disposition à phases mixtes et à barres basses,avec deux jeux de barres omnibus et cellules face à face




Pour éviter de surplomber des barres par des départs orientés ducôté opposé à la file de portiques, on réalise un des jeux de barresen U (figure 14), mais alors le nombre de jeux de barres se trouvelimité à deux par construction. Dans cette variante, les sectionneursd’aiguillage du jeu de barres extérieur sont à fermeture verticale(pantographe), alors que ceux qui intéressent le jeu de barres inté-rieur sont du type à deux colonnes tournantes.

L’examen de cette disposition montre qu’elle laisse des vides surle terrain. Elle conduirait, pour des très hautes tensions, à dessurfaces élémentaires de cellules importantes.

2.6 Réalisation des postes de soutirage d’alimentation régionale

On trouvera ci-après, en particulier, les dispositions constructivesdes postes de soutirage à 400 kV/HT (figure 15). Ces dispositionsreproduisent sur le terrain le schéma électrique. On remarque notam-

ment leur simplicité et on note le faible coût d’installation (absencede jeu de barres) lors de la réalisation des deux premierstransformateurs.

La figure 16 représente les dispositions constructives pour leraccordement d’un tel poste à un axe d’interconnexion à 400 kV. Lesouci d’éviter des coupures prolongées sur l’axe d’interconnexionpendant les périodes d’évolution de ce raccordement a guidé lechoix de cette disposition constructive.

2.7 Réalisation des postes d’alimentation des réseaux à moyenne tension

On trouvera dans ce paragraphe les dispositions constructivesretenues pour les postes D (225 kV/MT) et d (63 ou 90 kV/MT).

Figure 13 – Réalisation de la partie à haute tension d’un poste d’alimentation régionale : disposition à phases associées et à barres hautes rigides, avec deux jeux de barres omnibus et cellules juxtaposées






Figure 14 – Réalisation de la partie à haute tension d’un poste d’alimentation régionale : disposition à phases associées et à barres hautes rigides, avec deux jeux de barres omnibus dont un central et cellules face à face




2.7.1 Poste D (225 kV/MT)

Ce type de poste est destiné à l’alimentation du réseau à 20 kVdes zones urbaines (figure 17).

Dans les versions à trois lignes et quatre transformateurs, leposte se compose de deux jeux de barres tendus qui sont en faitla continuité des lignes aériennes ou souterraines d’alimentation(pas visible sur la figure 17).

Les sectionneurs d’aiguillage à rupture brusque installés à proxi-mité des jeux de barres assurent l’alimentation des transformateurs.

La troisième cellule ligne L3, qui se raccorde à la chaîne des postesD, vient s’intercaler entre les deux portiques têtes de cellule(figure 17).

Le poste 225 kV/MT (figure 18) peut aussi avoir une structuredite d (§ 2.7.2). Dans ce cas, le schéma enveloppe comporte un jeude barres sectionnables en sections sur lequel sont raccordés :

• 3 départs ligne, soit un par section avec cellules de lignescomplètes ;

• 3 départs transformateur de puissance, soit un par section,avec cellules de transformateurs complètes.

Figure 15 – Réalisation d’un poste de soutirage 400 kV/HT : poste de transformation






2.7.2 Poste d (63 ou 90 kV/MT)

Les cellules de lignes sont disposées côte à côte, tandis que lescellules de transformateurs de puissance sont opposées et situéesdans l’alignement (figures 19 et 20).

Le jeu de barres unique est constitué par des tubes nus (figure 19)ou des câbles isolés (figure 20). L’ouvrage est limité à 6 cellules(4 lignes et 2 transformateurs ou 3 lignes et 3 transformateurs). Dansle cas du jeu de barres en câbles (figure 20), le sectionnement estdéporté, ce qui a pour avantage de faciliter les opérations d’entretien.

Figure 16 – Réalisation d’un poste de soutirage 400 kV/HT : poste de raccordement à l’axe d’interconnexion à 400 kV




Figure 17 – Réalisation d’un poste d’interconnexion D (225 kV/MT)






Figure 18 – Réalisation d’un poste d’alimentation D (225 kV/MT) à un jeu de barres sectionnables




Figure 19 – Réalisation d’un poste d’alimentation d (63 ou 90 kV/MT) à un jeu de barres en tubes






Figure 20 – Réalisation d’un poste d’alimentation d (63 ou 90 kV/MT) à un jeu de barres en câbles



Do

c. D

4 5

72

6 -

1994

POUR

EN

Postes à haute et très haute tensions

Dispositions constructivespar René BLANC

Ingénieur au Service Études du Centre d’Équipementdu Réseau de Transport d’Électricité de France

Tou

SAV

RéglementationArrêté interministériel (JO du 2 avril 1991) : Énergie électrique, conditions

techniques de distribution. Nouvelles mesures.

OIR

PLUS

NormalisationNormes internationalesCommission électronique internationale CEI

71 Coordination de l’isolement.

71–1 1976 Coordination de l’isolement : 1re partie : termes, définitions,principes et règles.

71–2 1976 Coordination de l’isolement : 2e partie : guide d’application.

71–3 1982 Coordination de l’isolement : 3e partie : coordination de l’isole-ment entre phases. Principes, règles et guide d’application.

507 1991 Essais sous pollution artificielle des isolateurs pour hautetension destinés aux réseaux à courant alternatif.

815 1986 Guide pour le choix des isolateurs sous pollution.

FranceAssociation française de normalisation AFNORUnion technique de l’électricité UTE

NF C 10-100 09.77 Coordination de l’isolement : termes, définitions principeset règles.

UTE C 10-100 08.77 Coordination de l’isolement : guide d’application.

UTE C 18–510 11.88 Recueil d’instructions générales de sécurité d’ordreélectrique.


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Postes à haute et très haute tensions - · PDF file1.1 Généralités ... 2.5 Réalisation de la partie à haute tension des postes ... se calcule comme indiqué sur la ﬁgure 1