Solution de disjoncteur SF6 de la société Rockwill pour les postes électriques dans les hauts plateaux éthiopiens

I. Contexte du projet​
Les hauts plateaux éthiopiens se caractérisent par des altitudes élevées (en moyenne supérieures à 2 500 mètres), un climat extrêmement froid (les températures hivernales peuvent descendre jusqu'à -30°C) et une localisation dans la zone sismiquement active de la Vallée du Rift Est-Africain. Ces conditions posent des défis significatifs pour l'équipement électrique :

1. ​Risque de liquéfaction du SF6: À une pression de fonctionnement de 0,6 MPa, le gaz SF6 se liquéfie à -25°C. Le froid extrême peut provoquer une liquéfaction, entraînant une dégradation de l'isolation et une perte de capacité d'extinction d'arc.
2. ​Menaces sismiques: La région subit des intensités sismiques supérieures à 8 degrés. Les connexions rigides traditionnelles sont sujettes à des dommages mécaniques ou à des fuites de gaz en raison de l'activité géologique.
3. ​Grande dépendance à l'égard de la maintenance externe: L'expertise technique locale est limitée, nécessitant une dépendance à long terme vis-à-vis des entrepreneurs internationaux pour la maintenance, ce qui entraîne des coûts élevés et des réponses retardées.
   Pour relever ces défis, Rockwill doit concevoir une solution de disjoncteur SF6 adaptée aux conditions d'altitude, de froid et de séismicité, tout en assurant une exploitation et une maintenance durables.

​II. Conception et installation ciblées du disjoncteur SF6​

1. ​Conception anti-liquéfaction​
   • ​Unités de chauffage intégrées: En s'inspirant de solutions éprouvées dans les régions froides de Chine, des bandes chauffantes en alliage nickel-chrome (800 à 1 200 W) sont intégrées à la base de l'isolateur en porcelaine du disjoncteur. Associées à des capteurs de température pour un contrôle en boucle fermée, elles assurent que le gaz SF6 reste au-dessus de -18°C (dépassant le point de liquéfaction de -25°C à 0,6 MPa).
   • ​Optimisation de l'isolation thermique: Un matériau aérogel nanogel enveloppe l'isolateur en porcelaine et les tuyauteries, réduisant les pertes de chaleur et améliorant l'efficacité du chauffage de 30% dans le froid extrême.
2. ​Conception de renforcement sismique​
   • ​Connexions flexibles des tuyauteries: Des tuyauteries corrugées SF6 permettent un déplacement axial (±15 mm) et radial (±10 mm), évitant les échecs de joints dus à la concentration de contraintes sismiques.
   • ​Supports renforcés et paliers d'isolation: Les supports utilisent de l'acier Q345B avec des barres croisées, tandis que des paliers d'isolation pendulaire à friction à la base absorbent 80% de l'énergie sismique, réduisant la réponse d'accélération de l'équipement à moins de 0,3g.
3. ​Système de maintenance localisé​
   • ​Centre de formation technique: Une base de formation à Addis-Abeba offre des cours bilingues (anglais/amharique) axés sur la détection du gaz SF6, l'étalonnage du système de chauffage et l'évaluation de l'équipement après un séisme.
   • ​Système de surveillance intelligent: Des capteurs IoT surveillent en temps réel la pression du gaz, la température et les vibrations. Des algorithmes d'IA prédisent les pannes et génèrent des ordres de maintenance, réduisant les inspections manuelles de 50%.

​III. Résultats attendus​

1. ​Fiabilité anti-liquéfaction améliorée: Les systèmes de chauffage stabilisent la température des chambres d'extinction d'arc au-dessus de -18°C, éliminant les risques de liquéfaction du SF6. Les taux de panne annuels des disjoncteurs tombent en dessous de 0,5 incidents par unité.
2. ​Conformité sismique: Les connexions flexibles et les conceptions d'isolation permettent à l'équipement de résister à des intensités sismiques de 8 degrés, avec une intégrité fonctionnelle ≥95% après un séisme.
3. ​Coûts de maintenance optimisés: Les cycles de formation des techniciens locaux se raccourcissent à 3 mois. Le temps de réponse de la maintenance passe de 72 heures à 8 heures, réduisant les coûts de cycle de vie de 40%.
4. ​Adaptabilité environnementale vérifiée: La solution a passé des tests de basse température à -40°C et des essais sur plateforme sismique simulée, répondant aux exigences composites des environnements d'altitude, de basse température et de forte séismicité de l'Afrique de l'Est.