SELECTIVITE TOTALE ou PARTIELLE - Sitelec

SELECTIVITE
des
PROTECTIONS . Principe
. Avantages de la sélectivité
. Sélectivité totale ou partielle ?
. Courbes B C D... des disjoncteurs
. Comment déterminer la sélectivité ?
. Comment améliorer la sélectivité ?
. Exemples de sélectivité ou de coordination PRINCIPE
Principe de la SELECTIVITE :
AVANTAGES de la SELECTIVITE : Disponibilité permanente de l'énergie
( CONFORT des UTILISATEURS (abonnés tarifs vert, jaune, bleu) ( IMPERATIFS de PRODUCTION respectés :
* pas de rupture de fabrication, * pas de reprise de procédure de démarrage, * pas d'arrêt intempestif et dangereux de machines ou systèmes tels
que pompes de lubrification, extracteurs de désenfumage. SELECTIVITE TOTALE ou PARTIELLE avec DECLENCHEURS MAGNETO-THERMIQUES RAPPEL Différents types de courbes des DECLENCHEURS MAGNETOTHERMIQUES Comment DETERMINER la SELECTIVITE entre DISJONCTEURS MAGNETOTHERMIQUES ? Essentiellement par tableau catalogue
Les courbes constructeur ( Merlin-Gerin ) des 2 disjoncteurs précédents
donnent les graphes
t = f ( I / In ) suivants :
En « transposant » la courbe constructeur du disjoncteur amont 40 A sur le
graphe de l'aval 20 A on obtient :
[pic]
Comment AMELIORER la SELECTIVITE entre DISJONCTEURS MAGNETOTHERMIQUES ? Les impératifs de disponibilité ou de continuité de l'énergie électrique
nécessitent bien souvent de vérifier la sélectivité entre dispositifs de
protection amont et aval.
Si l'on est dans le cas d'une absence totale de sélectivité, il faudra
chercher à obtenir une sélectivité partielle. De même, si une limite de
sélectivité existe et qu'elle s'avère satisfaisante dans la majorité des
cas, on peut malgré tout tenter de la rendre totale.
Bien entendu, toute modification doit se faire dans le respect des
principaux paramètres suivants :
. les contraintes thermiques I2t des câbles sont-elles toujours
respectées ?
. les pouvoirs de coupure des appareils sont-ils supérieurs aux
Icc présumés ? Enfin, quand il n'est pas possible d'obtenir une sélectivité et que celle-
ci est indispensable au bon fonctionnement de l'installation, on doit
envisager la mise en place d'alimentations sans interruption (ASI). Groupes
électrogènes, onduleurs, etc.... sont alors mis à contribution.
Il existe plusieurs types de sélectivités pouvant être mis en ?uvre
séparément ou conjointement. Concernant la protection contre les sur-
intensités, on parle principalement de sélectivité ampèremétrique et de
sélectivité chronométrique. En voici le principe. Sélectivité AMPEREMETRIQUE
. Elle est basée sur le décalage en intensité des courbes de protection.
. Elle est d'autant plus « étendue » que le calibre des disjoncteurs amont
et aval sont différents.
Sélectivité CHRONOMETRIQUE . Repose sur le décalage temporel de la courbe du magnétique amont AUTRES CAS
Sélectivité ENERGETIQUE Sélectivité entre Dispositifs différentiels à courant résiduel (DDR)
[pic]
Quelques EXEMPLES courants a- Sélectivité entre disjoncteur aval et fusible amont Quelques EXEMPLES courants -suite - b- MOTEUR ASYNCHRONE : Sélectivité entre fusible amont et discontacteur
aval
Quelques EXEMPLES courants -suite - c- Association disjoncteur- contacteur
Quelques EXEMPLES courants -suite - d- TRANSFO HT/BT : sélectivité entre fusible primaire et disjoncteur
secondaire
Protection Transfo HT/ BT :
exemples de calibres proposés
Quelques EXEMPLES courants -suite - e- TRANSFO HT/BT : sélectivité entre fusibles
Pour en savoir plus
cahier technique n°201: Sélectivité avec disjoncteur de puissance -----------------------
Un défaut en un point d'installation doit être éliminé par le dispositif de
protection placé immédiatement en amont de ce défaut, et si possible, par
lui seul.
La sélectivité est TOTALE si, pour toute valeur de Icc triphasé (Ik3)
présumé, seul le dispositif AVAL fonctionne.
La sélectivité est PARTIELLE si le dispositif AVAL fonctionne seul
jusqu'à une valeur de court-circuit inférieure à Icc présumé. Au-delà
AMONT et AVAL fonctionnent .
I
AVAL seul déclenche AMONT seul t Irth
Irm
PdC aval
Irm
Pdc
amont AVAL seul t I
I
Au-delà de la limite, AVAL & AMONT déclenchent Limite de sélectivité
AMONT
AVAL Limites de déclenchement thermique à froid, pôles chargés Limites de déclenchement électromagnétique, 2 pôles chargés
Différents magnétiques possibles Dans cet exemple, la sélectivité entre un disjoncteur amont C60 courbe C
calibre 40 A et un C60 aval courbe B calibre 20 A est partielle avec une
limite à 340 A
Remarquons que pour un 25A en aval, il n'y a plus de sélectivité AVAL 20 A AMONT 40 A
1( 1 In aval = 20A
2( 2 In amont = 2 x20 A = 40 A Limite de sélectivité = 17 x In
soit 17 x 20 A = 340 A
La valeur du tableau est vérifiée. Autres magnétiques possibles NB : * Les échelles sont logarithmiques. * L'axe des intensités est fréquemment gradué en I/In, la valeur 1
correspond ainsi au calibre - ou au réglage de la valeur Irth - du
thermique. Une seule courbe suffit alors pour représenter tous les calibres
de la gamme. * Le déclenchement du magnétique de type B du disjoncteur aval
s'effectue bien entre environ 3 et 5 In, celui de l'amont de type C entre 5
et 10 In
NB : Il existe bien évidemment des logiciels de calculs capables de
déterminer la sélectivité entre appareils (Ecodial de Merlin-Gerin) t t
I
t I On voit ici que le fort écart des calibres entre Q1 et Q3 entraîne une
sélectivité totale, alors qu'entre Q1 et Q2 elle est seulement partielle.
Q1
Q2 Q3 Pour la réaliser, il faut disposer d'un disjoncteur amont à crans de
temporisations. Le retard introduit doit permettre d'améliorer la
sélectivité sans pour autant mettre en péril le câble - ou les jeux de
barres - qui auraient alors à supporter la sur-intensité plus longtemps
(effets thermiques I 2t et contraintes électrodynamiques plus grands). [pic] * La courbe de fusion de pré-arc du fusible doit se situer au-dessus du
point A
* La courbe de fusion totale du fusible doit couper la courbe du
disjoncteur avant la valeur du PdC ultime du disjoncteur (point B) M * La courbe de fusion du fusible doit se situer entre les points A et B
A : limite du PdC du contacteur
B : courant max de démarrage du moteur [pic] M * Le réglage du magnétique doit laisser passer le courant «sub-
transitoire » - de crête - du moteur asynchrone. BT HT * En cas de surcharge ou de court-circuit en aval du secondaire du
transformateur, il doit y avoir élimination du défaut sans altération des
fusibles
Il faut pour cela consulter les tableaux de sélectivité
I t Puissance transfo
20 kV / 400 V HT
I1n Calibre
fusible BT
I2n Calibre
disjoncteur
100 kVA
2,9 A
6,3 A
140 A
160 x 0,9
400 kVA
11,5 A
43 A
560 A
630 x 0,9 HT BT I On combine les effets de la sélectivité ampèremétrique et chronométrique en
choisissant des DDR amont tels que :
* leur sensibilité soit au moins le double de l'appareil aval
soit I(namont ( 2. I(naval * leur temps de retard au déclenchement soit supérieur au temps total
de coupure du dispositif aval, ceci est possible si le DDR comporte des
crans de temporisation gradués en ms ou encore s'il est de type sélectif S
Quand les disjoncteurs disposent d'un pouvoir de limitation élevé du
courant de court-circuit, il est alors possible de mettre en oeuvre cette
technique qui est réservée aux gros appareils (gamme « Compact NS » de
Merlin Gerin par exemple).
Ainsi, sur fort cour-circuit et avec un appareil aval 'limiteur', l'énergie
dissipée dans l'appareil amont sera insuffisante pour provoq