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Disjoncteurs ultra-rapides

De Guide de l'Installation Electrique

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Sommaire

Avec l'augmentation de la puissance installée, la distribution électrique doit passer d'une conception BT à une conception MT. En effet, un niveau de courant de court-circuit élevé en BT peut présenter un risque pour l'installation et rendre impossible la sélection des équipements (tableaux et jeux de barres, disjoncteur ...)

Ces situations peuvent être rencontrées dans les applications suivantes : jeux de barres de couplage de générateurs à bord des navires marchands, plate-forme off-shore, réseaux en boucle (dans l'industrie), où le courant et l'énergie sont importants en raison de la puissance installée (plusieurs transformateurs ou générateurs en parallèle) et où la conception en MT n'est pas aisée.

Deux solutions peuvent être utilisées 

  • dispositif de commutation à coupure pyrotechnique,
  • solution à base de disjoncteur de puissance.

Certains disjoncteurs de puissance avec fonction additionnelle (basée sur la technologie à effet Thomson par exemple) fournissent un système d'ouverture ultra rapide pour de très hauts niveaux de courant de court-circuit. Le pouvoir de coupure permet de limiter le courant de court-circuit et l'énergie dissipée, et par conséquent de protéger l'installation électrique contre les effets électrodynamiques et thermiques du court-circuit.

Fig. H60Exemple de disjoncteur ultra rapide de puissance: Masterpact UR (Schneider Electric)

Exemple de limitation apportée par un Masterpact UR dans le découplage de jeux de barres en cas de court-circuit

(voir Fig. H61).

En cas de court-circuit en aval de l'installation (point A) sans disjoncteur d'interconnexion, le niveau de courant de court-circuit sera le résultat de la puissance totale des générateurs (illustré par la courbe 1).

Fig. H61Schéma du réseau

En insérant un disjoncteur d'interconnexion - Masterpact UR - pour séparer les sources en cas de défaut, le courant de court-circuit en (A) sera constitué de :

  • un courant de court-circuit limité fourni par les générateurs G1 et G2 et interrompu par le Masterpact UR (voir courbe 2),
  • un courant de court-circuit fourni par les générateurs G3 et G4 non limité (voir courbe 3).

Fig. H62Schéma du réseau

Le courant de court-circuit résultant est illustré par la courbe 4.

Fig. H63Courant de court-circuit résultant

La forte limitation du courant de court-circuit et de l'énergie présumée permet la conception d'un réseau en BT au lieu d'une conception en MT. Ceci évite également la coupure totale du réseau (black-out) en cas de court-circuit dans le tableau principal.

Le tableau suivant donne quelques exemples de limitation avec Masterpact UR comme disjoncteur d'interconnexion entre les sources 1 & 2.

Source 2 Source 1
50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 110
50 169 207 183 229 193 240 203 251 213 262 224 273 234 284 244 295 254 306 264 317 274 327 295 349
55 176 229 189 240 199 251 210 262 220 273 230 284 240 295 250 306 260 317 270 327 281 338 301 360
60 178 240 191 251 201 262 211 273 220 284 230 295 240 306 249 317 259 327 269 338 278 349 298 371
65 181 251 194 262 204 273 214 284 223 295 233 306 242 317 252 327 262 338 272 349 281 360 301 382
70 185 262 198 273 207 284 217 295 226 306 236 317 246 327 255 338 265 349 275 360 284 371 304 393
75 189 273 201 284 211 295 220 306 230 317 240 327 249 338 259 349 268 360 278 371 288 382 307 404
80 192 284 205 295 214 306 224 317 233 327 243 338 252 349 262 360 272 371 281 382 291 393 310 415
85 196 295 208 306 218 317 227 327 237 338 246 349 256 360 265 371 275 382 284 393 294 404 313 426
90 199 306 212 317 221 327 231 338 240 349 249 360 259 371 268 382 278 393 288 404 297 415 316 437
95 204 317 216 327 225 338 235 349 244 360 253 371 263 382 272 393 282 404 291 415 301 426 320 448
100 209 327 221 338 230 349 239 360 249 371 258 382 268 393 277 404 287 415 296 426 306 437 325 458
110 218 349 230 360 239 371 248 382 258 393 267 404 276 415 286 426 295 437 305 448 314 458 333 480

Fig. H64Exemples de limitation par Masterpact UR, pour un réseau 690V – 60Hz

Courant de court-circuit limité avec Masterpact UR
Courant de court-circuit non limité