Changeur de Prise en Charge Transfos

Changeurs de prises en chargeGuide technique

Le présent guide technique a été rédigé à l’intention des fabricants de transformateurs, afin queleurs ingénieurs et concepteurs aient en mains toute l’information technique nécessaire pour leurpermettre de choisir le changeur de prises en charge approprié. Toutefois, ce guide doit êtreutilisé conjointement avec le Guide de sélection et les Guides de conception afin d’assurer unchoix optimal.

Les données techniques sur les changeurs de prises en charge ABB sont regroupées dans cinqdocuments distincts portant chacun sur les types de changeurs de prises suivants.

L’information présentée dans le présent guide est générale et ne prétend pas couvrir toutes lesapplications possibles. Toute application particulière qui ne serait pas couverte devrait êtreréférée directement à ABB ou à son représentant autorisé.

ABB n’offre aucune garantie et décline toute responsabilité en ce qui concerne l’exactitude desinformations contenues dans ce guide et l'utilisation qui en serait faite. ABB se réserve en outre ledroit d'en modifier le contenu sans préavis.

Généralités ___________________ 4

Principes de construction ________ 6

Changeurs de prises en charge______________ 6Commutateur _________________________ 6Sélecteur de prises_____________________ 7Boîtier du commutateur et sectionsupérieure ___________________________ 8Mécanisme de manoeuvre _______________ 8Résistances de passage ________________ 8

Mécanisme d’entraînement à moteur _________ 9Type BUL ____________________________ 9Type BUE ____________________________ 9Applications spéciales __________________ 9Accessoires __________________________ 9

Principes de fonctionnement ______ 10

Changeurs de prises en charge______________ 10Séquence de commutation_______________ 10Commutation linéaire (type L) ____________ 11Présélecteur pour commutationplus/moins (type R) ____________________ 11Présélecteur pour commutationapproximative/précise (type D) ____________ 11

Caractéristiques et donnéestechniques ____________________ 12

Changeur de prises en charge ______________ 12Désignation __________________________ 12Commutateurs de prises ________________ 12Sélecteurs de prises ____________________ 12Commutateur - Sélecteur de prisesCombinaisons_________________________ 12Tension d’échelon assignée ______________ 13Durée de vie des contacts _______________ 14Normes et essais ______________________ 15Plaque signalétique ____________________ 15Niveaux d’isolement ____________________ 15Durée de vie mécanique ________________ 18Résistance au courant de court-circuit ______ 19Plus haute tension de phase de serviceaux bornes de l’enroulement à prises ______ 19Courant traversant assigné ______________ 19Surcharges occasionnelles ______________ 19

Table des matièresTempérature de l’huile __________________ 20Résistance de liaison ___________________ 20

Conception, installation et entretien 21

Changeur de prises en charge ______________ 21Différences de conception parmi la gammedes changeurs de prises de type UC _______ 21Séchage _____________________________ 21Peinture _____________________________ 21Poids _______________________________ 22Plein d’huile __________________________ 23Installation ___________________________ 23Entretien _____________________________ 23Filtre à huile __________________________ 23Relais de surpression ___________________ 23

Description générale _________________ 23Fonctionnement ____________________ 23Essais ____________________________ 23Installation _________________________ 23

Mécanisme d’entraînement à moteur _________ 24Conception ___________________________ 24Installation ___________________________ 24Entretien _____________________________ 24

Dimensions _____________________________ 25Type UCG/C __________________________ 25Type UCG/I __________________________ 26Type UCG/III _________________________ 27Type UCL ____________________________ 28Type UCD/III__________________________ 30Type UCC____________________________ 32

AnnexesSchémas de connexionsmonophasées _________________ 34

Annexe 1Schémas de connexions - type UCG/C ________ 34Annexe 2Schémas de connexions - type UCG/I ________ 37Annexe 3Schémas de connexions - types UCG/IIIUCL/III et UCD/III _________________________ 41Annexe 4Schémas de connexions - type UCC__________ 45

4

Lors de la manoeuvre du changeur de prises en charge,des arcs se produisent dans le commutateur. Afind’éviter la contamination de l’huile du transformateur, lecommutateur est logé dans un boîtier distinct du reste dutransformateur. Le sélecteur de prises, qui est installésous le boîtier du commutateur, se compose d’unmécanisme de sélection précise et, généralement, d’unprésélecteur. On appelle ”principe de commutation” leprincipe de fonctionnement des changeurs de prises dela famille UC.

Les changeurs de prises en charge de type UC sontgénéralement montés à l’intérieur de la cuve du trans-formateur et sont suspendus sous le couvercle du trans-formateur. Leur manoeuvre est assurée par un méca-nisme d’entraînement à moteur monté à l’extérieur dutransformateur, au moyen d’arbres et d’engrenagesconiques.

Les changeurs de prises de type UC sont offerts dansune vaste gamme de modèles et de configurationsconvenant à toutes les applications.

Généralités

Arbre

Conservateur d’huile

Fig. 1. Principaux composants des changeurs de prises en charge de type UC

Arbre

Cuve dutransformateur

Engrenageconique

Couvercle du transformateur

Changeur de prises en charge

Mécanisme d’entraînementà moteur

5

Ressorts amortisseurs

Boîtier du commutateur

Purgeur d’air

Arbre isolant

Anneau de blindage

Résistances de passage

Engrenage intermédiaire

Borne de mise à la terre

Engrenage conique avecindicateur de position

Contacts fixes etmobiles

Goujons de positionnement

Disque d’entraînementdu commutateur

Contacts enfichables

Conducteurs deraccordement ausélecteur de prises

Tube de vidange etd’echantillonnaged’huile

Oeillet de levage

Robinet d’huile

Couvercle

Relais de surpressionet soupape d’essai

Section supérieure

Anneau de blindage

Commutateur

Cylindre isolant

Robinet de fondpour le séchage

Section inférieure

Borne collectrice decourant

Fig. 2. Changeur de prises en charge de type UC

Fig. 4. Commutateur (UCC)Fig. 3. Commutateur (UCL)

6

L37049 L37050

Principes de constructionChangeur de prises enchargeLe changeur de prises est constitué de deux sectionsdistinctes: le commutateur, qui posséde son propreboîtier, et le sélecteur de prises. Ce dernier est installésous le commutateur et l’ensemble est suspendu aucouvercle du transformateur.

Commutateur

Le commutateur est un modèle à ressort à manoeuvrerapide muni de résistances faisant office d’impédancesde passage.

Le commutateur se compose de contacts fixes etmobiles dont le mouvement est commandé par unetringlerie polygonale autobloquante à ressortshélicoïdaux qui ont été soumis à des essais minutieuxafin d’en évaluer la robustesse. Les contacts fixes sontfixés aux plaques isolantes situées de chaque côté ducommutateur.

Le commutateur est également muni de contacts enfich-ables qui raccordent automatiquement le commutateurau sélecteur de prises lors de l’installation du commuta-teur dans son boîtier. Pour sa part, le raccordementmécanique du mécanisme d’entraînement à moteur esteffectué automatiquement lorsque le doigt d’entraîne-ment est introduit dans la rainure du disque d’entraîne-ment.

Les contacts conducteurs sont en cuivre ou en cuivre-argent, tandis que les contacts de coupure sont encuivre ou en cuivre-tungstène.

La qualité de la conception et du calibrage du commu-tateur lui confère une excellente fiabilité et une duréede vie supérieure. De plus, il nécessite un minimumd’entretien et est facile à inspecter.

7

Fig. 6. Sélecteur de prises taille C L36700Fig. 5. Sélecteur de prises taille C L36698

Sélecteur de prises

Bien qu’ils soient offerts dans une gamme de tailles etde capacités nominales différentes, les sélecteurs deprises des changeurs de prises de type UC ont tous desfonctions similaires.

Les contacts fixes sont fixés en cercle autour des arbrescentraux sur lesquels sont montés les contacts mobiles.Ces derniers sont entraînés par la rotation des arbrescentraux. Les contacts mobiles sont raccordés par descollecteurs de courant au commutateur au moyen deconducteurs en cuivre isolés de papier.

Selon le courant de charge, les contacts mobiles sontdotés de un, deux ou plusieurs bras de contact enparallèle munis chacun de deux ou quatre doigts decontact, qui assurent le contact à une extrémité avec lecontact fixe et à l’autre avec le collecteur. Les contactsmobiles se déplacent sur les contacts fixes et sur lesbagues collectrices dans un mouvement glissant qui lesnettoie automatiquement, ce qui favorise une bonneconductivité et réduit au minimum l’usure des contacts.

8

Boîtier du commutateur et sectionsupérieure

La section supérieure sert également de bride de mon-tage sur le couvercle du transformateur et de supportpour la boîte d’engrenages des arbres de manoeuvre.Le compartiment supérieur est équipé d’un raccord pourle tuyau du conservateur, ainsi que de raccords devidange et de filtrage, d’une borne de mise à la terre,d’un relais de surpression et d’un couvercle muni d’unjoint étanche.

La section inférieure est munie d’orifices de positionne-ment du commutateur, de paliers, de supports de mon-tage du sélecteur de prises et d’une borne collectrice decourant du commutateur. Le fond est également munid’un robinet de vidange qui ne doit être ouvert que lorsdu séchage du transformateur.

Les sections supérieure et inférieure sont fixées à uncylindre de plastique renforcé de fibre de verre muni detraversées dont l’étanchéité est assurée par des jointstoriques. Chaque appareil est soumis à des essais sousvide et trempé dans un bain d’hélium afin de vérifier sonétanchéité au moyen d’un détecteur d’hélium.

Mécanisme de manoeuvre

L’engrenage conique monté sur la section supérieuresert à transférer le couple du mécanisme d’entraînementà moteur à l’engrenage intermédiaire du commutateur etdu sélecteur de prises par le biais d’un arbre vertical.

De l’engrenage intermédiaire, le couple est transféré parun arbre de transmission au commutateur à travers unpresse-garniture situé au fond du commutateur. Lorsquele commutateur est installé dans son boîtier (après soninspection), l’entraînement est automatiquement rétabliau moyen d’un systéme qui permet d’aligner correcte-ment l’arbre de transmission et la goupille de positionne-ment du mécanisme du commutateur.

L’engrenage intermédiaire fait également tournerl’engrenage à croix de Malte du sélecteur de prisespar le biais d’un dispositif de roue libre. L’engrenageà croix de Malte assure un mouvement alternatif auxdeux arbres verticaux du sélecteur de prises.

Résistances de passage

Les résistances de passage se composent de filsspiralés, enroulés autour de supports isolants et sontsituées au-dessus des contacts du commutateur. Deconception robuste, elles peuvent supporter un nombreillimité de manoeuvres.

Fig. 7a. Mécanisme d’entraînement à moteur,type BUE.

9

L37166 L37167

Mécanisme d’entraînement àmoteurLe mécanisme d’entraînement à moteur est l’organe decommande du changeur de prises. Le couple d’entraîne-ment est produit par un moteur par l’intermédiaire d’unesérie d’engrenages avant d’être transmis à un arbre detransmission. Grâce à ses caractéristiques exception-nelles, il offre une fiabilité sans égale et ne nécessitequ’un minimum d’entretien.

Il y a deux tailles de mécanismes d’entraînement quipeuvent être utilisées.

Type BUL

Le type BUL peut être utilisé pour les changeurs deprises en charge de type UCG et UCL, pour installationau point neutre d’un raccordement étoile, ou pour desapplications monophasées. Cependant, lorsque del‘espace additionnel est nécessaire pour des accessoiresoptionnels, le type BUE peut s’avérer un choixnécessaire sélectionné à cause de l’espace limité dansle BUL.

Type BUE

Le type BUE peut être utilisé pour tous les changeursde prises en charge de type UCG, UCL, UCC et UCD.

Pour une description détaillée du fonctionnement,consultez les guides techniques particuliers auxmécanismes d’entraînement à moteur de type BUL ouBUE respectivement.

En cas de doute sur le type à sélectionner, veuillezconsulter ABB Components.

Applications spéciales

Consultez ABB Components pour connaître toutes lesapplications particulières des changeurs de prises.

Accessoires

Consultez le Guide de sélection ou ABB Componentspour obtenir la liste de tous les accessoires offerts pournos changeurs de prises et mécanismes d’entraînement.

Fig. 7b. Mécanisme d’entraînement à moteur,type BUL.

Principes de fonctionnement

10

Changeurs de prises enchargeSéquence de commutation

La séquence de commutation de la position 6 à laposition 5 des changeurs de prises en charge estillustrée sur les figures suivantes.

Cette séquence est appelée le cycle de fonctionnementen drapeau symétrique. En d’autres termes, le contactde commutation principal du commutateur s’ouvre avantque les résistances de passage ne soient raccordéesaux bornes de l’échelon de réglage. Cette façon deprocéder assure une fiabilité maximale lorsque lecommutateur se déclenche en cas de surcharge.

À la charge nominale, la coupure se produit au premierpassage à zéro du courant après la séparation ducontact, ce qui se traduit par une durée d’arc moyenned’environ 6 millisecondes. La durée totale d’uneséquence complète est d’environ 50 millisecondes,tandis que chaque changement de prises par le méca-nisme d’entraînement à moteur dure approximativement5 secondes par position (10 secondes pour les positionsintermédiaires).

Fig 8a. Position 6

Le contact V du sélecteur de prises est sur la prise 6 etle contact H sur la prise 7. Le contact principal x conduitle courant de charge.

Fig. 8b

Le contact H du sélecteur de prises s’est déplacé sansqu’il n’y ait passage de courant de la prise 7 à la prise 5. Fig. 8f. Position 5

Le contact principal v s’est fermé, la résistance Ru esten dérivation et le courant de charge traverse le contactprincipal v. Le changeur de prises est maintenant sur laposition 5.

Fig. 8e

Le contact y s’est ouvert et le courant de charge traversela résistance Ru et le contact u.

Fig. 8d

Le contact u s’est fermé et les résistances Ry et Ru separtagent le courant de charge tout en limitant le courantde circulation.

Fig. 8c

Le contact principal x s’est ouvert et le courant decharge traverse la résistance Ry et le contact u.

11

Présélecteur pourcommutation plus/moins

Fig. 9. Commutation linéaire (Type L)

Fig. 10. Commutation plus/moins (Type R)

Présélecteur pourcommutationapproximative/précise

Fig. 11. Commutation approximative/précise (type D)

Commutation linéaire (Type L)

La plage de réglage est égale à la tension del’enroulement à prises. Aucun présélecteur n’est utilisé.

Présélecteur pour commutationapproximative/précise (Type D)

Le présélecteur étend la plage de réglage jusqu’audouble de la tension de l’enroulement à prises, enconnectant ou en déconnectant l’enroulement deréglage approximatif.

Présélecteur pour commutation plus/moins (Type R)

Le présélecteur étend la plage de réglage jusqu’audouble de la tension de l’enroulement à prises, en reliantl’enroulement principal à l’une ou à l’autre extrémité del’enroulement à prises.

Caractéristiques et données techniques

12

Changeur de prises en chargeType Designation

U C G . . XXXX/YYYY/ZU C L . . XXXX/YYYY/ZU C D . . XXXX/YYYY/ZU C C . . XXXX/YYYY

Exemple: UCGRE 650/700/C

Type de commutationL LinéaireR Plus/moinsD Approximative/précise

Type de connexionN Triphasée, point neutre (un appareil)E Monophasée (un appareil)T Triphasée pleinement isolée (trois appareils)B Triphasée en triangle (deux appareils; monophasé

et biphasé)

Tension de tenue au choc de foudreUCG: 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1050 kVUCL: 380 kV, 650 kV, 1050 kVUCD, UCC: 380 kV, 650 kV, 1050 kV

Courant traversant assigné maximalUCG.N, UCG.B: 300 A, 400 A, 500 A, 600 AUCG.E, UCG.T: 300 A, 400 A, 500 A, 600 A,

700 A, 900 A, 1050 A, 1200 A, 1500 A

UCL.N, UCL.B: 600 A, 900 AUCL.E, UCL.T: 600 A, 900 A, 1800 A, 2400 A

UCD.N: 1000 A, 1200 AUCD.E: 1000 A, 1200 A, 1800 A, 2000 A

2400 A, 3000 A, 3600 A 1)

UCC.N: 800 A, 1200 A, 1600 AUCC.E: 3600 A, 4500 A

Taille du sélecteur de prisesC = Sélecteur UCGI = Sélecteur UCGIII = Sélecteur UCG, UCL et UCD

1) avec répartition forcée du courant

Nombre maximum de positions

UCG, UCL, UCD UCCCommutation linéaire 211) positions 23 positionsCommutation plus/moins 35 positions 35 positionsCommutationapproximative/précise 35 positions 35 positions

Commutateurs de prises

Type Courant traversant Tenue au choc deassigné maximum foudre à la terre

UCG.N 300, 500, 600 A 380, 650, 750, 1050 kVUCG.E,T 300, 500, 600,

900, 1200, 1500 A 380, 650, 750, 1050 kVUCG.B 300, 500, 600 A 380, 650, 750, 1050 kV

UCL.N 600, 900 A 380, 650, 1050 kVUCL.E,T 600, 900, 1800, 2400 A 380, 650, 1050 kVUCL.B 600, 900 A 380, 650, 1050 kV

UCC.N 800, 1200, 1600 A 380, 650, 1050 kV

UCC.E 3600, 4500 A 380, 650, 1050 kV

Sélecteurs de prises

Type Connexion Courant Nombre Tenue au choctraversant maximum de foudre àassigné de pos. travers lamaximum plage

C N 400 A 27 350 kVE, T 400, 700, 1050 A 27 350 kVB 400 A 27 350 kV

I N 600 A 35 300 kVE, T 600, 1200, 1500 A 35 300 kVB 600 A 35 300 kV

III N 1000 A 35 550 kVE, T 1000, 1800, 2400

30001) A 35 550 kVB 1000 A 35 550 kV

UCC 2) N 800, 1200, 1600 A 35 500 kVE 3600, 4500 A 35 500 kV


2) Le type UCC exige un mécanisme d’entraînement pour chaqueunité de changeur de prises. Il n’est donc pas disponible pour lesconnexions B et T.d T.

CombinaisonsCommutateur - Sélecteur de prises

Sélecteur de prises UCG UCL UCC

Commutateur de prises C, I, III III III, UCC

Le commutateur de type UCC combiné au sélecteur deprises II ou III est appelé UCD.

L’unité (commutateur ou sélecteur de prises) ayant lacapacité la moins élevée, selon n’importe quellecombinaison ci-haut, détermine la désignation duchangeur de prises.

1) Seul le sélecteur de prises III est disponible jusqu'à 21positions avec commutation linéaire.

13

Version courteUCG.E, T

Version courteUCG.N, E, T, B

UCG.E, TUCG.N, B

UCL.N, BUCL.E, T

Tension d’échelon assignée

La tension d’échelon maximale permise est limitée par larigidité diélectrique et la capacité de commutation ducommutateur. La tension d’échelon assignée est fonctiondu courant traversant assigné, comme l’indiquent lesdiagrammes ci-dessous.

Fig. 12. Tension d’échelon assignée – Type UCG

Fig. 14. Tension d’échelon assignée – Type UCD Fig. 15. Tension d’échelon assignée – Type UCC

Fig. 13. Tension d’échelon assignée – Type UCL

15

00

A

10

50

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12

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A

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UCD.N

UCD.E

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00

A

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00

A

UCC.NUCC.E

12

00

A

16

00

A

36

00

A

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0A

4500

A

Courant traversantassigné, A

Tensiond’échelon

Tensiond’échelon

Tensiond’échelonTension

d’échelon


Courant traversant assigné, ACourant traversantassigné, A

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UCG. E, TUCG.N, B

12

00

A

60

0A

90

0A

50

0A

30

0A

1) R1 3000 without current splitting.2) R1 3600 with enforced current splitting.

70

0A

15

00

A

10

50

A

UCD. NUCD. E

10

00

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00

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UCC. N

UCC. E

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A

16

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A

UCL. E, T

UCL. N, B

24

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A

18

00

A

90

0A

60

0A

Durée de vie des contacts

La durée de vie prévue des contacts fixes et mobiles ducommutateur est fonction du courant traversant assigné,comme l’indiquent les diagrammes ci-dessous. Elle a étéétablie à partir des essais de type portant sur 50 000manoeuvres à une intensité correspondant au couranttraversant assigné maximal. La durée de vie des contactsest indiquée sur la plaque signalétique.

Durée de vie des contactsNombre de manoeuvres


Couranttraversantassigné, A


Fig. 17. Durée de vie des contacts – Type UCLFig. 16. Durée de vie des contacts – Types UCG

Fig. 18. Durée de vie des contacts – Type UCD Fig. 19. Durée de vie des contacts – Type UCC

Courant traversant assigné, ACourant traversant assigné, A



15

Plaque signalétique

Niveaux d’isolement à la terre

Pour type UCG 380–150 kV, 650–275 kV750–325 kV et 1050–460 kV.

Pour type UCL 380–150 kV, 650–275 kVet 1050–460 kV.

Pour type UCC et 380–150 kVUCD 650–275 kV

1050–460 kV.

Normes et essais

Les changeurs de prises en charge fabriqués parABB Components rencontrent les exigences de lapublication 214 de la CEI.

Les essais de type incluent:

Essai d’échauffement des contactsEssais de coupureEssai au courant de court-circuitEssai des impédances de passageEssais mécaniquesEssais diélectriques

Les essais de routine incluent:

Vérification d’assemblageEssai mécaniqueEssai de succession des opérationsEssai diélectrique des circuits auxiliairesEssai sous videInspection finale

Fig. 20. Exemple de plaque signalétique

Niveaux d’isolement

Les niveaux d’isolement sont indiqués comme suit:

Tension de tenue à une onde de choc de foudre1.2/50 µs (kV) - tension de tenue à fréquenceindustrielle (kV).

Les essais ont été effectués selon la publication 214de la CEI sur un changeur de prises neuf et avec del’huile isolante propre de classe 2, selon la publication296.

Fig. 23. Commutation approximative/précise: Désignation des contacts destableaux 1 à 3.

Fig. 21. Commutation linéaire:Désignation des contacts destableaux 1 à 3.1) Voir nota 1 pour UCC

Fig. 22. Commutation plus/moins:Désignation des contacts des tableaux1 à 3.

Approximatif/ b1 et b2 sont aux contactsprécis correspondants dans laD phase suivante

Plus/moins b1 et b2 sont aux contactsR correspondants dans la

phase suivante

Linéaire b1 et b2 sont auxL contacts correspondants

dans la phase suivante

16

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160

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5

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17

18

UCC

Tableau 3. Tensions de tenue pour les changeurs de prises UCC

Dans une phase Entre phases pour une installation au point neutred’un enroulement en étoile

Type de a2 a3 c1 e1, b2 b1 d1commuta- entre les extrémités entre toute autre aux bornes du entre les contacts entre les contacts entre les contactstion et de l’enroulement de prise sous tension présélecteur ouverts du fixes ouverts du fixes ouverts dunombre de réglage (précis) mais non-adjacente commutateur sélecteur de prises présélecteurpositions approximatif

US S US S US S US et S US S US S

L 9–23 300–125 300–1251) –– –– 200–80 300–125 – –9–15 500–170 500–170 500–170

R, D9–35 300–125 500–170 160–75 250–85 300–125 600–200 200–80 300–125 500–170 350–150 600–200

US = contacts non blindés, S = contacts blindés.

1) Pour les modèles UCC ayant de 17 à 23 positions, la tension de tenue entre les contacts sur desbarres isolantes adjacentes est de 180-100 kV.

NOTA: a1 Entre les prises électriquement adjacentes. L’isolant supporte une tension de 200-80 kV.

Durée de vie mécanique

La durée de vie mécanique est établie à partir d’un essaid’endurance démontrant que l’usure mécanique estnégligeable et que le changeur de prises est toujours enbon état après un million de manoeuvres.

19

Résistance au courant de court-circuit

La résistance au courant de court-circuit est vérifiée partrois applications d’une durée de deux secondes, sansdéplacer les contacts entre les applications. Chaqueapplication a une valeur initiale égale à 2,5 fois la valeurefficace.

Type Courant traver- Trois applications Renforcésant assigné de 2 secondesmaximal, eff. chacune 1), eff.

UCG 300 A 7.0 kA400 A 7.0 kA500 A, 600 A 7.0 kA700 A 7.0 kA900 A 9.0 kA

1050 A 10.5 kA1200 A, 1500 A 15.0 kA

UCL 600 A 9.0 kA900 A 9.0 kA

1800 A 26.0 kA2400 A 26.0 kA

UCD 1000 A 13.0 kA1200 A 12.0 kA1800 A 26.0 kA2000 A 24.0 kA2400 A 32.0 kA3000 A 36.0 kA

UCC 800 A 13.4 kA1200 A 13.4 kA1600 A 16.6 kA 21 kA3600 A 30.0 kA4500 A 36.0 kA 66 kA

1) Avec un courant de crête initial égal à 2,5 fois la valeur efficace,sans déplacer les contacts entre les trois applications.

Tableau 4. Résistance au courant de court-circuit

Plus haute tension de phase de serviceaux bornes de l‘enroulement à prises

Le tableau ci-dessous donne la plus haute tension dephase de service admissible (en kV) pour les différentescatégories de connexions.

Aux bornes de Aux bornes de l’en-l’enroulement roulement de réglage

Blindage des à prises approximatif et préciscontacts avec sans avec sans

Changeur de prises,connexion

UCC.N 52 35 75 45UCD.N IIIUCL.NUCG.N III – –UCC.E 60 45 80 60UCD.E,UCL.T, E, BUCG.T, E, B III – –UCG.N C, I – 35 – 40UCG.T, E, B C, I – 35 – 45

Tableau 5. Plus haute tension de phase de service auxbornes de l‘enroulement à prises

Courant traversant assigné

Le courant traversant assigné est le courant que lechangeur de prises est capable de transférer d’une priseà l’autre à la tension d’échelon assignée correspondanteet qu’il peut conduire en service continu tout enrespectant les contraintes techniques spécifiées dansle présent document. En général, le courant traversantassigné est égal au courant de prises le plus élevé.

Le courant traversant assigné est limité par la tensiond’échelon indiquée par les courbes des schémas desfigures 13 à 16.

Le courant traversant assigné détermine la taille desrésistances de passage ainsi que la durée de vie descontacts.

Le courant traversant assigné est indiqué sur la plaquesignalétique (figure 21).

Surcharges occasionnelles

Si le courant traversant assigné du changeur de prisesn’est pas inférieur à la plus haute valeur du courant quicircule dans l’enroulement à prises du transformateur, lechangeur de prises ne limite pas les surchargesoccasionnelles du transformateur conformément à lapublication 354 (1972) de la CEI, ”Guide de charge pourtransformateurs de puissance immergés dans l’huile”, àla norme C 57.92 de l’ANSI/IEEE et à la norme CAN/CSA-C88-M90.

Afin de respecter ces exigences, les modèles UC ont étéconçus de manière que la hausse de température descontacts par rapport à la température de l’huile nedépasse pas 20 K lorsqu’un courant égal à 1,2 fois lecourant traversant assigné maximal du changeur deprises y est appliqué.

La durée de vie des contacts indiquée sur la plaquesignalétique tient compte d’un courant maximal égal à1.5 fois le courant traversant assigné appliqué pendantun maximum de 3 p.-cent du nombre de changementsde prise.

Une surcharge supérieure à ces valeurs augmentel’usure des contacts tout en diminuant leur durée de vie.

Résistance de liaison

Si les tensions de service et les capacités des enroule-ments sont telles que le potentiel de l’enroulement àprises dépasse les valeurs du tableau 6, ce potentiel doitêtre limité à la valeur correspondante du tableau aumoyen d’une résistance de liaison branchée entre lecommutateur et la prise médiane du sélecteur de prises.

Changeur de Tension (kV)prises en charge

UCG.. /C 35UCG.. /I 25UCG.. /III 35UCL.. /III 35UCD.. /III 35UCC.. 35

Tableau 6.

Afin d’éliminer l’énergie perdue dans la résistance deliaison, un commutateur de rattachement (S) qui nebranche la résistance que lors d’une manoeuvre duprésélecteur peut être installé dans le bas du sélecteurde prises. La résistance de liaison est normalementséparée du changeur de prises, mais elle peut parfoisêtre montée sous le sélecteur de prises.

20

Fig. 25. Résistance de liaison

Un document distinct, intitulé Résistances de liaisonpour changeurs de prises en charge (5492 0030F-28)fournit toutes les informations pertinentes sur lesrésistances de liaison.

Fig. 24. Température de l’huile des changeurs de prisesen charge

1)

2)

3)

4)

5)

1) Manoeuvres interdites

2) Surcharge d’urgence. Le changeurde prises en charge ne limite pas lessurcharges occasionnelles dutransformateur conformément auxnormes énoncées ci-dessus.

3) Plage normale de fonctionnement

4) En cas d’utilisation dans cette plage,aucune surcharge n’est autorisée.

5) Manoeuvre permise seulement avecle transformateur hors tension.

Température de l’huile

La température de l’huile qui entoure le changeur deprises en charge doit se situer entre -40 et +105 °C enservice normal, comme l’illustré à la figure ci-dessous.

21

Fig. 26. Comparaison de taille des changeurs de prises en charge de type UC

UCG.N/CUCG.N/I UCG.N/III UCL.N/III UCD.N/III UCC.N650 kV 650 kV 650 kV 650 kV 650 kV

Conception, installation et entretienChangeurs de prises en chargeDifférences de conception parmi la gammedes changeurs de prises de type UCLa différence la plus évidente entre les différentsmodèles de changeur de prises de type UC est leur taille(figure 26). Il existe également des différences moinsapparentes, comme l ’emploi de matériaux différentspour la section supérieure (acier soudé dans le cas desmodèles UCG et UCC/D, alliage coulé dans le cas dumodèle UCL). D ’autre part,le cylindre est collé dans lesmodèles UCG tandis qu ’il est riveté dans tous lesautres modèles.

Il existe en outre certaines différences de conception etde fonctionnement dans le cas des sélecteurs de prises.Les contacts mobiles des modèles C et I sont entraînéspar deux montants parallèles dans une cage, tandis quedans les modèles III, ils sont mus par deux arbresconcentriques.Pour sa part, le modèle UCC possède deux cagescomportant chacune un arbre de transmission.

Séchage

Le changeur de prises doit être entreposé à l’intérieur etlaissé dans son emballage de plastique jusqu’à sonassemblage. Consultez le Guide d’installation pour plusd’information à ce sujet.

Peinture

Le revêtement standard de la section supérieureconsiste en une couche d’apprêt époxydique d’uneépaisseur maximum de 60 µm. Le changeur de prisespeut être livré tel quel, auquel cas le client s’occuped’appliquer la couche de finition de son choix, ou livréavec une couche de finition gris bleuté. Nous pouvonségalement présenter sur demande un devis en cas dedemande spéciale.

22

PoidsLes tableaux suivants présentent les poids de tous lesmodèles de changeurs de prises de type UC.

Changeur de prises Poids approximatif en kgen charge Changeur de Quantité TotalType prises sans d’huile

huile 1) requise

UCL.N 380/600, 900 480 260 740650/600, 900 500 300 8001050/600, 900 510 340 850

UCL.T 380/600, 900 1230 3x260 2010380/1800 1350 3x260 2130380/2400 1440 3x260 2220650/600, 900 1290 3x300 2190650/1800 1410 3x300 2310650/2400 1500 3x300 24001050/600, 900 1320 3x340 23401050/1800 1440 3x340 24601050/2400 1530 3x340 2550

UCL.B 380/600, 900 850 2x260 1370650/600, 900 890 2x300 14901050/600, 900 910 2x340 1590

UCL.E 380/600, 900 410 260 670380/1800 450 260 710380/2400 480 260 740650/600, 900 430 300 730650/1800 470 300 770650/2400 500 300 8001050/600, 900 440 340 7801050/1800 480 340 8201050/2400 510 340 850

1) Le poids du commutateur (environ 120 kg) est inclus.

Tableau 8. Poids des changeurs de prises en charge detype UCL


huile 1) requise

UCG.N 380-750/300-600 425 150 5751050/300-600 435 185 620

UCG.T 380-750/300-900 1025 3x150 1475380-750/1050-1500 1190 3x150 16401050/300-900 1090 3x185 16451050/1050-1500 1225 3x185 1780

UCG.B 380-750/300-600 760 2x150 10601050/300-600 780 2x185 1150

UCG.E 380-750/300-900 360 150 510380-750/1050-1500 410 150 5601050/300-900 370 185 5551050/1050-1500 425 185 610


Tableau 7. Poids des changeurs de prises en charge detype UCG


huile 1) requise

UCD.N 380/1000 950 710 1660650/1000 980 790 17701050/1000 1010 910 1920

UCD.E 380/1000 890 710 1600380/1800 920 710 1630380/2400 950 710 1660650/1000 920 790 1710650/1800 950 790 1740650/2400 980 790 17701050/1000 950 910 18601050/1800 980 910 18901050/2400 1010 910 1920


Tableau 9. Poids des changeurs de prises en charge detype UCD


huile 1) requise

UCC.N 380/800, 1200 1130 710 1840380/1600 1220 710 1930650/800, 1200 1160 790 1950650/1600 1250 790 20401050/800, 1200 1190 910 21001050/1600 1280 910 2190

UCC.E 380/3600 1130 710 1840380/4500 1220 710 1930650/3600 1160 790 1950650/4500 1250 790 20401050/3600 1190 910 21001050/4500 1280 910 2190


Tableau 10. Poids des changeurs de prises en chargede type UCC

Plein d’huile

Consultez le Guide d’installation approprié pour obtenirtous les détails à ce sujet.

Installation

Les changeur de prises peuvent être livrés pour uneinstallation par le couvercle ou par la culasse de la partieactive.

Consultez le Guide d’installation approprié pour obtenirtous les détails à ce sujet.

Entretien

La mise au point des changeurs de prises de type UCs’est échelonnée sur plusieurs années afin de leurassurer un maximum de fiabilité. De conception simpleet robuste, ces changeurs de prises ont une durée devie égale à celle des transformateurs auxquels ils sontjumelés. Un minimum d’entretien est toutefois nécessai-re pour leur assurer un fonctionnement exemptd’incidents. Les seules pièces qui requièrent unentretien sont les contacts du commutateur, quipourraient éventuellement nécessiter un remplacement,et le mécanisme d’entraînement à moteur. L’huile ducommutateur doit aussi être nettoyée à intervallesréguliers.

L’entretien s’effectue sans peine, car l’accès etl’inspection des changeurs de prises est rapide et facile.Pour effectuer une révision, il suffit d’enlever lecouvercle supérieur et, au besoin, de retirer lecommutateur sans qu’il soit nécessaire de démonterd’autres pièces.

Il convient en outre d’effectuer une inspection annuelleafin d’effectuer une lecture du compteur. Ces lecturespermettent de déterminer le moment des révisions, quidoivent normalement être effectuées tous les sept ans.La révision comprend une vérification de la rigiditédiélectrique, le filtrage de l’huile et la vérification descontacts ainsi que leur remplacement au besoin. Unevérification du relais de surpression et du mécanismed’entraînement à moteur ainsi qu’une lubrification de cedernier sont également recommandées.

Consultez le Guide d’entretien approprié pour obtenirplus d’information à ce sujet.

Filtre à huile

Le changeur de prises en charge peut être équipé d'unfiltre qui assure le filtrage continu de l'huile. Pour plusd'informations, voir le manuel 1ZSE 5492-152.

Relais de surpressionDescription générale

Le changeur de prises en charge est protégé par unrelais de surpression qui est monté sur la sectionsupérieure du changeur de prises. En cas de sur-

23

pression dans le boîtier, le relais déclenche (s’il estcorrectement branché) les disjoncteurs principaux dutransformateur.ll est alors essentiel de procéder à un examen appro-fondi du changeur de prises et, le cas échéant, decorriger les défectuosités décelées avant de remettrele transformateur sous tension.

Le relais de surpression comprend une soupape à troisvoies, dont les deux voies non utilisées sont muniesd’une bride de raccordement d’une part et d’unesoupape d’essai d’autre part.

Le relais est en alliage d’aluminium émaillé exempt decuivre. Un modèle en acier inoxydable est égalementoffert sur demande.

La pression de déclenchement du relais de surpressiona été ajustée par le manufacturier, et le relais a étéscellé (au moyen d’un fil métallique) pour éviter un accèsinterne non autorisé. Le raccordement électrique peutêtre effectué à la boîte de jonction montée sur le relais.

Fonctionnement

Lorsque la pression exercée sur le piston dépasse latension du ressort, le piston actionne le déclencheur.

La pression de déclenchement est illustrée au tableau11.

H 1) Pression de déclenchement

< 7 m 100 kPa (14.5 Psi)7 – 20 m 100-230 kPa (14.5-33.5 Psi) 2)

1) La hauteur (H) représente la distance entre le niveau du relais desurpression et le niveau d’huile dans le conservateur.

2) Option lorsque H = 7-20 m.

Tableau 11. Pression de déclenchement

Essais

Pour faire un essai du relais de surpression avant lamise en service du transformateur, consultez lesdirectives portant spécifiquement sur le relais desurpression ou le Guide d’installation approprié.

Installation

Le relais de surpression doit être monté directement surle réservoir du changeur de prises au moyen de la brideet des raccords fournis. Il convient de manipuler le relaisavec précaution afin de ne pas l’endommager et de leconserver dans son emballage jusqu’au moment del’installer sur le changeur de prises.

Il convient également de prendre les précautions néces-saires lors de l’installation du relais sur le réservoir duchangeur de prises et de consulter le Guide d’installa-tion approprié.

Piston

Contact de commutation

Raccord pouréquipementd’essai

Écrou de réglage

Ressort

Un contact decommutationmonopolaire

Deux contacts decommutationmonopolaires

NO NC C NO NC C64 66 65 61 63 62

NO NC C61 63 62

24

Fig. 28. Positionnement du mécanisme d’entraînement àmoteur

Fig. 27. Relais de surpression

��

ABB Components

30 54 67

Goupille de câble~200~35

110

~155

15

32

11

Arbres de manoeuvre

Longeur L1 L2 L3 et L4 Mécanismemm mm mm d’entraînement

Min/max 500/3100 525/3100 900/2700 BUE500/3100 600/3100 – BUL

Les longueurs minimales et maximales ne portent que sur laconception mécanique (fig. 28). Pour la longueur L2 de l’arbrevertical, consultez les pages suivantes. D’autres configurationsd’arbres sont offertes sur demande.

Mécanisme d’entraînement à moteur

Conception

Pour une description détaillée de la conception,consultez les guides suivants:Guide technique pour mécanisme d’entraînement, type BULGuide technique pour mécanisme d’entraînement, type BUE

Installation

Le mécanisme d’entraînement à moteur est installé surla paroi extérieure de la cuve du transformateur etraccordé au(x) changeur(s) de prises au moyen d’arbresde transmission et d’engrenages coniques.

Pour plus de renseignement sur la méthode d’installa-tion, consultez le Guide d’installation approprié.

Entretien

Le mécanisme d’entraînement à moteur doit êtreinspecté à intervalles réguliers et également en mêmetemps que le changeur de prises.

Pour plus de renseignement sur les méthodes d’inspec-tion et d’entretien, consultez le Guide d’entretienapproprié.

DimensionsType UCG/C

Les dimensions sont en mm. La conception, les donnéestechniques et les dimensions peuvent être modifiéessans préavis.

145

(BUE1) 233(BUE2) 353

80

230

134

(BUE1) 320(BUE2) 440

R210

570

570

615D=420

615

R210

(BUE1) 592(BUE2) 818

194

36

75

157

L2

290

L1H32)

H1

A A

205

D=600

D=470

345

390

30

H2

70

405

1)

1)

D=420

332

D=740

25


Taille Tension de H1 H1, H3 H3du tenue au choc version versionsélecteur de foudre par courte courte

rapport à laterre kV mm mm mm mm

C 380, 650, 750 1192 972 1400 12001050 1492 1272 1700 1500

Fig. 29. Dimensions, type UCG


Type Courant traversant H2, taille Cassigné maximum

A mm

UCG.N 400 959

UCG.E, UCG.T 3) 400 519700 739

1 050 959

UCG.B 4) 400 Appareil monophasé519

Appareil biphasé739

1) Des anneaux de blindage ne sont installés que pour lesniveaux d’isolement de 650-275 kV et plus.

2) Espace requis pour lever le commutateur (matériel delevage exclu).

3) Le modèle UCG.T comprend trois appareils monophasés.

4) Le modèle UCG.B comprend un appareil monophasé etun appareil biphasé, disposés comme indiqué sur ledessin du modèle UCL.B (page 29).

111

16O

Axe central ducommutateur

Axe central dusélecteur de prises

Section A – ACommutationplus/moins etapproximativeprécise

Section A – ACommutationlinéaire

26

DimensionsType UCG/I


1) Des anneaux de blindage ne sont installés que pour les niveauxd’isolation de 650-275 kV et plus.

2) Espace requis pour lever le commutateur (matériel de levageexclu).

3) Dimension sans anneau de blindage.

4) Ajoutez 360 mm pour le commutateur de rattachement de larésistance de liaison.

36

1)

610

19475

157

L2

L1

H1

H2

405

D=600

D=470

1)

1)

30

6053)

665

3903)

500

500 4103)

4203) 530

332

290

390

145

(BUE1) 233(BUE2) 353

(BUE1) 592(BUE2) 818

23016O

80

(BUE1) 320(BUE2) 440

4)

70

30

195

H32)

185

D=740

134

AA

111

Fig. 30. Dimensions des changeurs de prises en charge de type UCG

Section A - ACommutationlinéaire

Section A - ACommutationplus/moins etapproximative/précise



27

Type UCG/III

Fig. 31. Dimensions, type UCG

Arbres de manoeuvreLes longueurs minimales et maximales ne portent que surla conception mécanique.

Longeur L1 L2 L3 et L4 Mécanismemm mm mm d’entraînement

Min/max 500/3100 525/3100 900/2700 BUE500/3100 600/3100 – BUL

Pour les dimensions L3 et L4 du type UCG.T, consultez laFig. 28, page 24.


Taille Tension de H1 H1, H3 H3du tenue au choc version versionsélecteur de foudre par courte courte

rapport à laterre kV mm mm mm mm

I 380, 650, 750 1317 1097 1400 12001050 1617 1397 1700 1500

III 380, 650, 750 1354 1134 1400 12001050 1654 1434 1700 1500


Type Courant traversant H2 H2assigné maximum taille I taille III

A mm mm

UCG.N 300–600 1030 1160

UCG.E, UCG.T 5) 300–600 530 552900 – 552

1200 760 8561500 1030 856

UCG.B 6) 300–600 Apparei Appareimono- mono-phasé phasé

532 552

Apparei Appareibiphasé biphasé

unit unit774 856

30385

5904903)

8403)

295

940

4903)

4903) 580

H2

H1

BB

78

2553)

H1+106

580

Modèle se montant par lapartie active du transformateur

Modèle se montant sur le couvercle



Section B - BCommutation plus/moinset approximative/précise

Section B - BCommutation linéaire

6) Le modèle UCG.T comprend trois appareils monophasés.7) Le modèle UCG.B comprend un appareil monophasé et

un appareil biphasé disposés comme indiqué sur ledessin du modèle UCL.B (page 29).

28

Types UCL.N (triphasés, point neutre - étoile)et UCL.E (monophasés)


Tension de tenue au H1 H3choc de foudre par

rapport à la terrekV mm mm

380 1415 1500650 1615 1700

1050 1815 19005) Pour montage par la

partie active H1+80 H3+100

Fig. 32. Dimensions, type UCL

Section A - ACommutationplus/moins etapproximativeprécise

Section A - ACommutationlinéaire

DimensionsType UCL/III


29

Type UCL.B (triphasé, delta)


Type Courant traversant H2tap-changer assigné taille IIItype A mm

UCL.N 600–900 1160

UCL.E, UCL.T 6) 600–900 5521800 8562400 1160

UCL.B 7) 600–900 Appareilmonophasé

H22 = 552

Appareilbiphasé

H21 = 856

1) Des anneaux de blindage ne sont installés que pour lesniveaux d’isolement de 650–275 kV et plus.



4) Ajoutez 370 mm pour le commutateur de rattachementde la résistance de liaison.

5) Modèle pour montage par la partie active.

6) Le modèle UCL.T comprend trois appareils monophasés.

7) Le modèle UCL.B comprend un appareil monophasé etun appareil biphasé.


Longueur L1 L2 L3 et L4 Mécanismemm mm mm d’entraînement

Min/max 500/3100 525/3100 900/2700 BUE500/3100 600/3100 – BUL

Pour les dimensions L3 et L4 du type UCG.T, consultez laFig. 28, page 24.

Conception pourprémontage par la partieactive

DimensionsType UCD/III


Fig. 33. Dimensions, type UCD

30


Axe central ducommutateur63

L1

90

78194

157

Ø1014

Ø814

L2

(BUE1) 592(BUE2) 818

36390

260

490 3)

840 3)

590

860

Ø1200

555o

(BUE1) 320(BUE2) 440

230520

490 3)580 520

700

940

510

33

H2

AA

4)

1098

H1

145

H32)

31


Longeur L1 L2mm mm

Min/max 500/3100 525/3100





5) Lorsque deux ou trois appareils sont jumelés (triphasé entriangle et triphasé pleinement isolé respectivement), ladistance entre les appareils (c) doit être d’au moins 1340mm du point de vue mécanique. Pour le dimensionne-ment définitif, vérifiez la distance d’isolement requise.

Boîtier du commutateur de prises

Tension de tenue au H1 6) H3choc de foudre par


380 1594 1600650 1734 1750

1050 1934 1950


Type Courant traversant H2assigné maximum taille III

A mm

UCD.N 1000 1160

UCD.E 1000 5521800 8562400 1160

Fig. 34. Dimensions, type UCC

32

DimensionsType UCC


70

5o55

520

700

Ø1200

Ø1014

Ø814

L1

L2H1

H3

(BUE1) 592(BUE2) 818

194

157

36390

(BUE1) 320(BUE2) 440

230

5103)

11463)

1396

7601)

9671)

7873)

50

A A

4)

H2

1098

145

78



33


Tension de tenue au H1 H3choc de foudre par


380 1540 1600650 1680 1750

1050 1880 1950


TypeCourant traversant H2assigné maximum

A mm

UCC.N 800, 1200 12901600 1530

UCC.E 3600 12904500 1530


Longueur L1 L2mm mm

Min/max 500/3100 525/3100





5) Lorsque deux ou trois appareils sont jumelés (triphaséen triangle et triphasé pleinement isolé respectivement),la distance entre les appareils (c) doit être d’au moins1340 mm du point de vue mécanique. Pour le dimension-nement définitif, vérifiez la distance d’isolement requise.

34

10 Échelons

Annexe 1: Schémas de connexions - Type UCG/C

Linéaire Plus/moins Approximatif/précis 8 Échelons

Le changeur de prises peut être raccordé de telle sorteque la position 1 correspond au nombre minimum detours efficaces de l’enroulement du transformateur.

Consultez les schémas livrés avec le changeur de prisespour effectuer le raccordement.

Annexes: Schémas de connexions monophaséesLes schémas de connexions de base illustrent lesdifférents types de commutation ainsi que lesconnexions appropriées aux enroulements dutransformateur. Ils montrent également les connexionsavec le nombre maximum de tours de l’enroulement dutransformateur, le changeur de prises étant sur laposition 1.

Linéaire Plus/moins Approximatif/précis

12 Échelons

14 Échelons

18 Échelons

35

16 Échelons


20 Échelons

22 Échelons

26 Échelons

24 Échelons

36

37

Annexe 2: Schémas de connexions - Type UCG/I


8 Échelons

10 Échelons

12 Échelons

14 Échelons


16 Échelons

20 Échelons

18 Échelons

22 Échelons

38

28 Échelons

30 Échelons

39

26 Échelons


24 Échelons


32 Échelons

34 Échelons

40


8 Échelons

12 Échelons

10 Échelons

14 Échelons

41

Annexe 3: Schémas de connexions – UCG/III, UCL/III andUCD/III


16 Échelons

20 Échelons

22 Échelons

42

17 Échelons 18 Échelons 18 Échelons


24 Échelons

28 Échelons

30 Échelons

43

26 Échelons


32 Échelons

44

34 Échelons


8 Échelons

12 Échelons

14 Échelons

45

10 Échelons

Annexe 4: Schémas de connexions - Type UCC


16 Échelons

20 Échelons

22 Échelons

46

18 Échelons


24 Échelons

28 Échelons

30 Échelons

47

26 Échelons

48


32 Échelons

34 Échelons

Notes:

_

_

Notes:

_

_

1ZS

E 5

492-

105

fr, R

ev. 5

, 200

0-11

-15

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Changeur de Prise en Charge Transfos