SLECTIVIT DES PROTECTIONS OBJECTIFS Choisir un dispositif assurant
SÉLECTIVITÉ DES PROTECTIONS
OBJECTIFS - Choisir un dispositif assurant une protection sélective pour les réseaux en antenne. - A partir d’un document constructeur, déterminer les réglages nécessaires au bon fonctionnement du dispositif de protection
PLAN: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Techniques de sélectivité Sélectivité Ampèremétrique Sélectivité chronométrique Sélectivité logique Sélectivité différentielle Disjoncteurs spéciaux Tableaux de correspondance 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. Deux techniques classiques fondées sur l’utilisation de deux paramètres intervenant dans les appareils de protection : • Intensité des courants de déclenchement sélectivité Ampèremétrique • Temps de déclenchement sélectivité chronométrique Une technique plus élaborée sélectivité logique 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique Définitions des paramètres IIrm. A : seuil de réglage du déclencheur magnétique Réseau en antenne du disjoncteur A IIcc. A : intensité maximale du courant de court-circuit au point A Irm. A Icc. A A IIrm. B : seuil de réglage du déclencheur magnétique du disjoncteur B B Irm. B Icc. B IIcc. B : intensité maximale du courant de court-circuit au point B Situation du problème Assurer une protection sélective dans le cadre d’un court-circuit survenant au point B 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 1. Sélectivité totale 2. Sélectivité partielle t(s) Irm. A Icc. A A B Irm. B Icc. B I (A) 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 1. Sélectivité totale t(s) DB DA Irm. A Icc. A A B Irm. B Icc. B I (A) 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 1. Sélectivité totale t(s) DB DA Irm. A Icc. A A Id Quelque soit la nature du court-circuit en B, l’intensité du courant ne peut atteindre le seuil Irm. A de déclenchement du disjoncteur A I (A) Irm. B Irm. A Icc. B Icc. A Irm. B Icc. B B Id Icc. B < Irm. A Sélectivité totale 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 2. Sélectivité partielle t(s) DB DA Irm. A Icc. A A Id Irm. B Icc. B B Id I (A) Irm. A Icc. B 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 2. Sélectivité partielle t(s) DB DA Irm. A Icc. A A Id suivant la nature du court -circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil Irm. A de déclenchement du disjoncteur A Irm. B Icc. B B Id I (A) Irm. A Icc. B 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 2. Sélectivité partielle t(s) DB DA Irm. A Icc. A A Id suivant la nature du court -circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil Irm. A de déclenchement du disjoncteur A Zone 1 Irm. A I (A) Irm. B Icc. B B Id Zone 1 : seul le disjoncteur B s’ouvre Icc. B 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 2. Sélectivité partielle t(s) DB DA Irm. A Icc. A A Id suivant la nature du court -circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil Irm. A de déclenchement du disjoncteur A Z o n e 2 I (A) Irm. A Irm. B Icc. B B Id Zone 2 : les disjoncteurs A et B s’ouvrent Icc. B 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 2. Sélectivité partielle t(s) DB DA Irm. A Icc. A A Id suivant la nature du court -circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil Irm. A de déclenchement du disjoncteur A I (A) Irm. A Icc. B Irm. B Icc. B B Id Icc. B > Irm. A Sélectivité partielle 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Réseau en antenne 2. Sélectivité partielle La sélectivité totale Ampèremétrique est souvent impossible car l’écart entre Icc. A et Icc. B est généralement insuffisant. Elle est partielle et limitée à l’intensité de réglage magnétique du disjoncteur amont Irm. A Icc. A A Id Irm. B Icc. B B Domaine d’utilisation Id Dans les cas où les courants de courts-circuits sont très différents aux niveaux A et B : • Exemple : distribution BT, les impédances des liaisons limitent les courants de courts-circuits 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique Réseau en antenne Situation du problème Assurer une protection sélective dans le cadre d’un court-circuit survenant au point B A B 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique Définitions des paramètres t. NDA : temps de non déclenchement du Réseau en antenne déclencheur magnétique du disjoncteur A t. TCA : temps total de coupure du disjoncteur A t. NDA t. TCA A t. NDB : temps de non déclenchement du déclencheur magnétique du disjoncteur B B t. NDB t. TCB : temps total de coupure du disjoncteur B Chaque disjoncteur est défini pour un courant donné par : • Un temps de non déclenchement (t. ND) • Un temps total de coupure (t. TC) 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique • Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB t. NDA t. TCA A B t. NDB t. TC t. ND I (A) 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique • Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB DA t. NDA t. TCA A B t. NDB t. TCB I (A) 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique • Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB DA t. NDA t. TCA A B t. NDB t. TCB Elle nécessite : • L’introduction de retardateur dans les systèmes de déclenchement t. NDA t. TCB I (A) • Des disjoncteurs qui supportent les effets thermiques et électrodynamiques du courant pendant le temps de retard 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique • Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB DA t. NDA t. TCA A B t. NDB t. TCB Elle nécessite : • L’introduction de retardateur dans les systèmes de déclenchement Temps de non déclenchement t. NDA t. TCB Temps total de coupure Seul B s’ouvre I (A) • Des disjoncteurs qui supportent les effets thermiques et électrodynamiques du courant pendant le temps de retard Condition : si t. NDA > t. TCB il y a sélectivité chronométrique 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
3 – Sélectivité chronométrique • Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) DB DA t. NDA t. TCA A B t. NDB t. TCB Limite de la technique Le nombre d’étages de l’antenne induit un cumul des temps de retard pour les disjoncteurs amonts ce qui diminue leur efficacité Temps de non déclenchement t. NDA t. TCB Temps total de coupure Seul B s’ouvre I (A) 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
4 – Sélectivité logique Principe D 3 A chaque disjoncteur est associé un relais logique qui reçoit les informations « défaut » de capteurs. Relais logique 3 Un relais sollicité par un défaut envoie : • Un ordre d’attente à l’étage amont D 2 Relais logique 2 • Un ordre de déclenchement au disjoncteur auquel il est associé ( sauf s’il a lui-même reçu un ordre d’attente du disjoncteur aval) D 1 Relais logique 1 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
4 – Sélectivité logique Principe D 3 A chaque disjoncteur est associé un relais logique qui reçoit les informations « défaut » de capteurs. Relais logique 3 Un relais sollicité par un défaut envoie : • Un ordre d’attente à l’étage amont D 2 Relais logique 2 • Un ordre de déclenchement au disjoncteur auquel il est associé ( sauf s’il a lui-même reçu un ordre d’attente du disjoncteur aval) D 1 Relais logique 1 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
4 – Sélectivité logique Exemple D 3 Un défaut au point A sera détecté simultanément par les trois relais : Relais logique 3 D 2 • Le relais 1 met en attente le relais 2 et déclenche le disjoncteur 1 • Le relais 2 met en attente le relais 3 Relais logique 2 D 1 Relais logique 1 A 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
4 – Sélectivité logique Exemple D 3 Un défaut au point A sera détecté simultanément par les trois relais : Relais logique 3 D 2 • Le relais 1 met en attente le relais 2 et déclenche le disjoncteur 1 • Le relais 2 met en attente le relais 3 Relais logique 2 Domaine d’utilisation D 1 Sur l’ensemble des réseaux, des principaux départs BT jusqu’à la HT Relais logique 1 A 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
5 – Sélectivité différentielle Situation du problème Assurer une protection sélective dans le cadre d’un défaut d’isolement survenant au point B DDR MS Règle Pour une sélectivité totale il faut : 1. IΔn sensibilité du dispositif amont ≥ 2 x IΔn sensibilité du dispositif aval DDR HS B 2. Temps de déclenchement du dispositif amont > temps de déclenchement du dispositif aval 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
5 – Sélectivité différentielle A Règle IΔn=3 A Retard 500 ms B Pour une sélectivité totale il faut : 1. IΔn sensibilité du dispositif amont Exemple ≥ 2 x IΔn sensibilité du dispositif aval En A : DDR-MS retardé (cran III) 2. Temps de déclenchement du. II) En B : DDR-MS retardé (cran dispositif amont > temps de En C : DDR-MS retardé (cran I)aval déclenchement du dispositif En D : DDR-HS instantané IΔn=1 A Retard 250 ms C IΔn=300 m. A Retard 50 ms D IΔn=30 m. A instantané 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
5 – Sélectivité différentielle A Exemple de disjoncteur différentiel réglable : IΔn=3 A Retard 500 ms B système HABILIS IΔn=1 A Retard 250 ms Exemple En A : DDR-MS retardé (cran III) C IΔn=300 m. A Retard 50 ms En B : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané D IΔn=30 m. A instantané 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
5 – Sélectivité différentielle A IΔn=3 A Retard 310 ms B IΔn=1 A Retard 150 ms Exemple En A : DDR-MS retardé (cran III) C IΔn=300 m. A Retard 60 ms En B : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané D IΔn=30 m. A instantané 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou SA) t(s) DB DA Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique Compact S Irm. A instantané Irm. A retardé Icc. A A B Irm. B Icc. B I (A) Icc. B Irm. A retardé Irm. A instantané 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou SA) t(s) DB DA Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique Compact S Irm. A instantané Irm. A retardé Icc. A A B Zone 1 I (A) Icc. B Irm. A retardé Irm. A instantané Irm. B Icc. B Zone 1 : seul le disjoncteur B s’ouvre 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou SA) t(s) DB DA Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique Z o n e 2 Compact S Irm. A instantané Irm. A retardé Icc. A A B I (A) Icc. B Irm. A retardé Irm. A instantané Irm. B Icc. B Zone 2 : les disjoncteurs A et B s’ouvrent 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation (disjoncteur amont limiteur) Court-circuit en aval de B I (A) Icc présumé Icc réel limité par A et coupé par B disjoncteur limiteur A t (s) Temps d’action du retardateur A Principe B disjoncteur rapide Sur court-circuit en aval de B, l’onde de courant est fortement limitée par le bloc de limitation du disjoncteur A. Mais son déclencheur n’intervient pas et laisse le temps à B d’ouvrir seul 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation (disjoncteur amont limiteur) Court-circuit en aval de A I (A) Icc présumé Icc réel limité par A et coupé par A disjoncteur limiteur A t (s) Temps d’action du retardateur A Principe B disjoncteur rapide Sur court-circuit en aval de A, le disjoncteur A limite la première onde du courant très fortement, son déclencheur n’intervient pas, mais laisse apparaître une deuxième onde qui est rapidement éliminée par une ouverture définitive. 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) I (A) Icc présumé Icc réel limité par A et coupé par A t (s) Temps d’action du retardateur A 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) Courant limité Seuil appareil amont Icc présumé Limite de sélectivité avec appareil non limiteur 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) Courant limité Seuil appareil amont Sélectivité totale Sélectivité partielle Icc présumé Limite de sélectivité avec appareil non limiteur Limite de sélectivité avec appareil limiteur 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) Courant limité Seuil appareil amont Sélectivité totale Icc présumé Limite de sélectivité avec appareil non limiteur Limite de sélectivité avec appareil limiteur Sélectivité totale avec appareil très limiteur 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
7 – Tableaux de correspondance Détermination de la limite de sélectivité Exemple Limite de sélectivité = ? DX-6000 -10 KA courbe D 32 A A B DX-6000 -10 KA courbe C 10 A 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
7 – Tableaux de correspondance 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
7 – Tableaux de correspondance 384 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
7 – Tableaux de correspondance Détermination de la limite de sélectivité Exemple Limite de sélectivité = 384 A DX-6000 -10 KA courbe D 32 A A Si Icc. B < 384 A sélectivité totale Si Icc. B > 384 A sélectivité partielle B DX-6000 -10 KA courbe C 10 A 1 -techniques 2 -Ampèremétrique 3 -chronométrique 4 -logique 5 -différentielle 6 -disj. spéciaux 7 -tableaux
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