Sécurité dans le domaine de la haute tension grâce à une vis à billes roulée à froid Eichenberger Gewinde

14/02/2018
Fiabilité des systèmes roulés à froid dans le domaine de la haute tension : lorsque la vis à billes maîtrise les arcs électriques Le courant est, au sens strict du terme, l'élixir de vie de notre société moderne et de notre économie actuelle. En effet, sans lui, rien ne va plus. Les disjoncteurs sont essentiels à la sécurité du fonctionnement du réseau électrique. Ils sont utilisés, par exemple, pour mettre sous tension et hors tension toute la puissance d'une centrale électrique (en gigawatt) et pour contrôler des tensions allant jusqu'à 1 500 kV. La vis à billes roulée à froid du type Carry d’Eichenberger Gewinde joue un rôle clé responsable et extrêmement important dans ce procédé.

Avoir une longueur d'avance avec le bon partenaire technique
Une entreprise technologique leader à l'échelle mondiale recherchait une solution d’entraînement absolument fiable pour séparer rapidement les contacts métalliques lourds des disjoncteurs. L'entreprise a trouvé cette solution chez Eichenberger Gewinde AG. Le spécialiste suisse du filetage fournit depuis des décennies des solutions de vis qui se distinguent non seulement en matière de performance, de qualité et de fiabilité mais procurent également un avantage technologique important.

L'énergie électrique est transportée depuis un générateur de courant, par exemple la centrale électrique, vers le consommateur de courant. Afin de réduire les pertes et les coûts associés lors du transfert d'électricité, on cherche à réaliser les courants les plus faibles possibles. Afin de pouvoir transmettre beaucoup de puissance tout en évitant ces coûts, on recourt à des tensions élevées. Des tensions hautes et très hautes allant jusqu'à 1 150 kV sont utilisées. L'ensemble du réseau électrique européen totalise une longueur d'environ 1,8 million de kilomètre.

Indépendamment de sa position dans le réseau, le disjoncteur a deux fonctions : l'activation quotidienne des lignes au service normal et la coupure de l'alimentation électrique en cas de surcharge ou de court-circuit. Un disjoncteur est un dispositif mécanique de protection et doit pouvoir "maîtriser" des puissances de plusieurs GVa en une fraction de seconde. La coupure de courant conduit, au moins pendant un court instant, à un amorçage de tension entre les deux contacts à chaque commutateur et une décharge de gaz autonome se forme, appelée l'arc électrique. Les arcs présentent une énorme énergie. En cas de températures supérieures à 50 000 °C et d'un volume inférieur à un litre, des ponts allant jusqu'à 100 MPa peuvent se produire. Le gaz ionisé (plasma) ne conduit pas seulement le courant, mais réduit également la durée de vie des composants. Le commutateur peut également être détruit en cas de forts courants. Les disjoncteurs sont conçus de sorte à libérer l'arc correspondant lors de l'ouverture des contacts de commutation, rapidement et sans endommager le commutateur et à interrompre ainsi le flux de courant.


Une solution d’une fiabilité absolue

« Rarement nécessaire, mais très rapide »
Un court-circuit haute tension a atteint sa valeur maximale au bout de 5 millisecondes. Une coupure de courant suite à un court-circuit n'est heureusement que rarement nécessaire. Mais si cela se produit de façon impromptue, la fiabilité absolue des éléments d’entraînement mécaniques est indispensable ! La vis à billes de type Carry garantit la plus grande sécurité de fonctionnement avec une immense capacité de performance (rendement > 0,9) et de résistance. Carry prépare la procédure d'activation et de désactivation du disjoncteur à l'aide de ressorts hélicoïdaux. Deux bielles massives sont fermement reliées des deux côtés à l'écrou sur mesure, également appelé conducteur. Ces deux leviers mettent en mouvement les énormes chevilles à frapper à ressort, qui séparent les contacts métalliques extrêmement rapidement. En dépit des conditions climatiques les plus défavorables et des fortes différences de température, la vis Carry roulée à froid est résistante et remplit sa mission de manière absolument fiable, sans maintenance.

Les exigences spécifiques des clients pour la vis à billes avec interface client intégrée dans l'écrou se sont révélées « riches et variées ». Les plus grandes exigences ont porté sur la force axiale et sur la géométrie. Les aspects tribologiques tels que le frottement, l'usure et la lubrification ont été avancés comme des conditions préalables importantes à remplir. La tâche délicate consistant à adapter l'extérieur du corps de l'écrou aux exigences spécifiques de l'interface et aux conditions cinématiques s'est avérée particulièrement difficile. En raison de l'ensemble des exigences, différentes dimensions de la vis à billes Carry, composée de la vis roulée à froid et de l'écrou conducteur spécifique, ont été développées pour une utilisation dans le monde entier.

Légendes  des photographies :
Vis à billes de type Carry, diamètre ø 14 mm, pas p 4 mm avec interface client dans le corps de l'écrou
Un disjoncteur haute tension aussi gros qu'une maison

www.gewinde.ch