Guides Expert Basse Tension
Coordination des protections BT
n
5
Sommaire
Lexique Les exigences de la distribution lectrique1.1. Scurit et
disponibilit 1.2. Structure de distribution lectrique BT 1.3.
Fonctionnalits et technologies des protections1.3.1. Les
fonctionnalits des disjoncteurs 1.3.2. Niveau A : le TGBT 1.3.3.
Niveau B : les tableaux divisionnaires 1.3.4. Niveau C : la
distribution terminale
2 33 4 55 5 6 7
1.4. La norme CEI 60947-21.4.1 Les principes 1.4.2. Rappels sur
les caractristiques lectriques normatives 1.4.3. Coordination entre
disjoncteurs
88 9 11
1.5. Tableau de synthse
12
Les techniques de mise en uvre2.1. La limitation2.1.1. Principes
2.1.2. Pouvoir de limitation dun disjoncteur 2.1.3. Avantages
2.1.4. Courbes de limitation
131313 14 14 16
2.2. La filiation ou cascading2.2.1. Domaine dutilisation
1717
2.3. La slectivit2.3.1. Gnralits 2.3.2. Techniques de
slectivit
1919 20
2.4. Les rgles de slectivit2.4.1. Rgles gnrales de slectivit
2323
2.5. La slectivit des protections diffrentielles2.5.1. Slectivit
verticale 2.5.2. Slectivit horizontale
2424 25
2.6. Coordination des protections et normes dinstallation
26
Le choix de Schneider Electric3.1. Pour les disjoncteurs de
puissance
2829
3.1.1. Technologie des ples 29 3.1.2. Les innovations techniques
des nouveaux Masterpact pour de meilleures performances 29
3.2. Pour les disjoncteurs botier moul DBM3.2.1. Dclencheurs
3434
3.3. Pour les disjoncteurs miniatures DMI 3.4. Les rgles de la
slectivitde 1 6300 A3.4.1. Rgles gnrales de slectivit (en
distribution) 3.4.2. Rgles de slectivit pour Masterpact NT et NW
3.4.3. Rgles de slectivit naturelle entre Compact NSX 3.4.4 La
slectivit renforce par filiation avec les Compact NSX 3.4.5.
Applications particulires 3.4.6. Synthse
35 3636 36 37 38 39 39
La mise en uvre de la slectivit et de la filiation4.1. Tableaux
de slectivit 4.2. Tableaux de filiation 4.3. Etude de la slectivit
HTA / BT de 1 6300 A4.3.1. Au niveau du TGBT 4.3.2. Filiation
4.3.3. Au niveau du tableau de distribution de puissance 4.3.4. Au
niveau du tableau divisionnaire 4.3.5. Au niveau du tableau de
distribution terminale y
4040 40 4142 42 43 43 43
version: 1.0
1
Lexique
TED : DPCC : CEI : TC : UC : TGBT : CEP : MT : Icc : Icc(D1) :
Ucc : DBM : PdC : Icu (1) : IcuD1 (1) :
tenue electrodynamique. dispositif de protection contre les
courts-circuits. Commission Electrotechnique Internationale.
transformateurs de courant. unit de contrle. tableau gnral basse
tension. canalisations electriques prfabriques. moyenne tension (de
1 kV 36 kV). courant de court-circuit. courant de court-circuit au
point o D1 est install. tension de court-circuit. disjoncteur
botier moul. pouvoir de coupure. pouvoir de coupure ultime. pouvoir
de coupure ultime de D1.
(1) Les caractristiques lectriques principales des disjoncteurs
sont dfinies en page8.
2
version: 1.0
Les exigences de la distribution lectrique
En bref
La conception des installations basse tension amne prvoir des
protections de base contre trois types de dfauts :b les surcharges
b les courts-circuits b les dfauts disolement.
Scurit et disponibilit de lnergie sont les exigences premires de
lexploitant. La coordination des protections permet de rpondre ces
besoins un cot optimis.
1.1. Scurit et disponibilitLa mise en uvre de ces protections
doit prendre en compte : b les aspects rglementaires notamment lis
la scurit des personnes, b des contraintes techniques et
conomiques. Lappareillage choisi doit : b supporter et liminer les
dfauts avec un cot optimis par rapport aux performances ncessaires,
b limiter lincidence dun dfaut une partie dinstallation aussi
rduite que possible pour assurer la continuit de service. Latteinte
de ces objectifs passe par la coordination des performances des
protections qui est ncessaire pour : b grer la scurit et amliorer
la longvit de linstallation par la limitation des contraintes, b
grer la disponibilit en liminant le dfaut par le disjoncteur
immdiatement en amont. Les moyens de coordination entre
disjoncteurs sont : b la filiation, b la slectivit. Si le dfaut
disolement est trait spcifiquement par des protections
diffrentielles, il faut galement assurer la slectivit des
dispositifs diffrentiels.ou des protections terre).
version: 1.0
3
Les exigences de la distribution lectrique
1.2. Structure de distribution lectrique BTE45026
Niveau A
1600 A 23 kA 70 kA
1000 A
Niveau B
60 kA
400 A
100 A
45 kA
100 A
160 A
75 kW
Niveau C
19 kA
16 A
Schma simplifi dune installation type qui globalise la majorit
des cas rencontrs en pratique.
Les diffrents niveaux dune installation lectrique BT Les trois
niveaux de linstallation ont des besoins de disponibilit et de
scurit spcifiques.
4
version: 1.0
En bref
1.3. Fonctionnalits et technologies des protections1.3.1. Les
fonctionnalits des disjoncteurs
Les protections et leur coordination doivent sadapter aux
spcificits de linstallation. Au Niveau : b du TGBT, le besoin en
disponibilit dnergie est maximum, b des Tableaux Divisionnaires, la
limitation des contraintes en cas de dfaut est importante, de la
Distribution Terminale, la scurit des utilisateurs est un besoin
essentiel.
Cet appareil de connexion est capable de fermer et dinterrompre
un circuit quel que soit le courant jusqu son pouvoir de coupure.
Les fonctions assurer sont : b fermer le circuit, b conduire le
courant, b ouvrir le circuit et couper le courant, b assurer le
sectionnement. Les exigences dinstallation, doptimisation des cots,
de gestion de la disponibilit et de scurit induisent des choix
technologiques concernant le disjoncteur.
1.3.2. Niveau A : le TGBTLe TGBT est la clef dentre de toute la
distribution lectrique : la disponibilit de lnergie est primordiale
dans cette partie de linstallation. b Les courants de
courts-circuits sont importants du fait : v de la proximit des
sources BT, v de jeux de barres largement dimensionns pour vhiculer
des courants de fortes valeurs. Cest le domaine des disjoncteurs de
puissance Ces disjoncteurs sont conus pour la distribution i
lectrique de forte intensit : v ils sont installs gnralement dans
les TGBT comme protection des arrives et des dparts de forte 1/3
intensit ; A v ils doivent rester ferms en cas de court-circuit
afin i de laisser le disjoncteur aval liminer les dfauts. 2/3 Ils
sont gnralement fonctionnement temporis. La tenue electrodynamique
(TED) et la forte tenue thermique caractrise par un courant de
courte dure Icw sont primordiales. i Par conception, la TED est
rendue maximale par un effet de compensation propre courant (voir
page 29) Schmadecompensationproprecourant.
E45036
Principales caractristiques de ces disjoncteurs : b de type
industriel, rpondant la norme CEI 60947-2, b fort pouvoir de
coupure Icu de 40 150 kA, b de calibre nominal de 1000 plus de 5000
A, b de catgorie B : v avec un fort Icw de 40 kA 100 kA - 1 s, v
avec une forte tenue lectrodynamique (TED), b mcanisme de commande
accumulation permettant le couplage des sources. La continuit de
service est assure par la slectivit totale : v vers lamont avec les
fusibles de protection du transformateur HT / BT (1), v vers laval
avec lensemble des dparts (slectivit de type chronomtrique).(1)
Lintrt de la slectivit HT/BT rside surtout dans le fait que
lintervention de remise en service se fait de manire moins
contraignante en BT (accessibilit, consignation). Ce sont des
avantages consquents pour la continuit de service.
version: 1.0
5
Les exigences de la distribution lectrique1.3.3. Niveau B : les
tableaux divisionnairesLes tableaux divisionnaires appartiennent la
partie intermdiaire de linstallation : b la distribution se fait
par des conducteurs (CEP ou cbles) au dimensionnement optimis, b
les sources sont encore assez proches : les intensits de
court-circuit peuvent atteindre 100 kA, b le besoin de continuit de
service est toujours trs important. Les protections devront donc
limiter les contraintes et tre parfaitement coordonnes avec la
distribution BT amont et aval. b Cest le domaine des disjoncteurs
botier moul. Les disjoncteurs botier moul doivent souvrir et couper
le courant le plus rapidement possible. Le besoin est
principalement dviter au maximum les contraintes au niveau des
cbles et des raccordements voire des rcepteurs. Pour cela, la
rpulsion au niveau des contacts doit tre favorise afin dobtenir
llimination du dfaut avant son tablissement.E45041
Fm
Fm
i
i
Les schmas possibles sont : v simple boucle de rpulsion, v
double rpulsion, v extracteur, un noyau magntique poussant ou
tirant le contact mobile.
Exempledeschmaderpulsion
Les effets de la rpulsion peuvent tre renforcs par la mise en
uvre de circuits magntiques : b avec effets proportionnels au carr
du courant (circuit avaleur ou expulseur en U), b avec effets
proportionnels la pente du courant (di/dt) donc particulirement
efficaces sur fort courant (Icc). Principales caractristiques des
disjoncteurs botier moul : b de type industriel, rpondant la norme
CEI 60947-2, b pouvoir de coupure important (de 36 150 kA), b de
calibre nominal de 100 A 1600 A, b de catgorie B pour les
disjoncteurs de fort calibre (> 630 A), b de catgorie A pour les
disjoncteurs de plus faible calibre (< 630 A), b fermeture et
ouverture brusques et trois positions de manuvre (On / Off /
dclench). La continuit de service est assure par une slectivit : b
partielle ventuellement pour lalimentation des dparts non
prioritaires, b totale pour la distribution aval ncessitant une
haute disponibilit en nergie.
6
version: 1.0
1.3.4. Niveau C : la distribution terminaleLes protections sont
situes directement en amont des rcepteurs ; la slectivit vers les
protections des niveaux suprieurs doit tre ralise. Un faible
courant de court-circuit (quelques kA) caractrise ce niveau. b Cest
le domaine du disjoncteur miniature. Ces disjoncteurs sont conus
pour protger la distribution terminale : il est ncessaire de
limiter les i contraintes sur les cbles, le raccordement et les
rcepteurs. Les technologies des disjoncteurs miniatures,
principalement utiliss ce niveau de linstallation, i pallient ces
contraintes. Fm Dans les disjoncteurs miniatures, la limitation
dpend en partie de lactionneur magntique. Aprs avoir dverrouill le
mcanisme, celui-ci va venir percuter le contact mobile en lui
donnant de manire prcoce une vitesse leve. La tension darc se
dveloppe donc trs tt et trs rapidement. Pour les disjoncteurs de
petit calibre, limpdance propre au ple contribue la limitation. i
Le disjoncteur miniature est bien adapt un usage domestique ou pour
la protection dauxiliaires : il est alors conforme la norme CEI
60898. En revanche, sil est destin un usage industriel, il doit
rpondre la norme CEI 60947-2. Principales caractristiques de ces
disjoncteurs : b de pouvoir de coupure en regard des besoins (soit
quelques kA en moyenne), b de calibre nominal de 1,5 125 A en
fonction des rcepteurs alimenter, b destin gnralement aux
applications domestiques, ils sont conformes la norme CEI 60898.
Les protections installes devront assurer : b la limitation en
courant, b un confort dexploitation, b une scurit absolue, car ces
protections sont manipules par des utilisateurs non
spcialistes.E45218
version: 1.0
7
Les exigences de la distribution lectrique
En bref
1.4. La norme CEI 60947-2Lvolution du besoin de sret et des
technologies a permis un relvement significatif des exigences
normatives pour les disjoncteurs industriels. La conformit la norme
CEI 947-2 renomme CEI 60947-2 depuis 1997, peut tre considre comme
une assurance tout risque lemploi des disjoncteurs. Cette norme a t
approuve par lensemble des pays.
La norme CEI 60947-2 spcifie les caractristiques essentielles
des disjoncteurs industriels : b la catgorie demploi, b les
caractristiques de rglages, b les dispositions constructives, ...
Elle tablit une srie de tests trs complets et reprsentatifs des
conditions relles dexploitation des disjoncteurs. En annexe A, elle
reconnat et dfinit la Coordination des Protections - Slectivit et
Filiation -. La conformit dun disjoncteur la norme CEI 60947-2 est
une assurance dappareillage de qualit.
1.4.1 Les principesLa norme CEI 60947-2 fait partie dune srie de
normes dfinissant les prescriptions des appareillages lectriques
basse tension : b les rgles gnrales CEI 60947-1, qui regroupent les
dfinitions, les prescriptions et essais communs tous les
appareillages industriels BT, b les normes produits CEI 60947-2 7,
qui traitent des prescriptions et essais spcifiques au produit
concern. La norme CEI 60947-2 sapplique aux disjoncteurs et aux
dclencheurs qui leur sont associs. Les caractristiques de
fonctionnement des disjoncteurs dpendent des dclencheurs ou des
relais qui commandent leur ouverture dans des conditions dfinies.
Cette norme dfinit les caractristiques essentielles des
disjoncteurs industriels : b leur classification : catgorie
demploi, aptitude au sectionnement, ... b les caractristiques
lectriques de rglage, b les informations utiles lemploi, b les
dispositions constructives, b la coordination des protections (dans
lannexe A). La norme tablit aussi des sries de tests de conformit
que doivent subir les disjoncteurs. Ces tests sont trs complets et
trs proches des conditions relles dexploitation. La conformit de
ces tests la norme IEC 60947-2 est vrifie par des laboratoires
accrdits. Tableau des principales caractristiques (annexe K CEI
60947-2)Caractristiques de tension Caractristiques de courant Ue Ui
Uimp In Ith Ithe Iu Icm Icu Ics Icw Ir 1,05 x Ir 1,30 x Ir Ii Isd
Tension assigne demploi tension assigne disolement tension assigne
de tenue aux chocs Courant assign demploi courant themique
conventionnel lair libre courant thermique conventionnel sous
enveloppe courant assign ininterrompu Pouvoir assign de fermeture
en court-circuit pouvoir assign de coupure ultime en court-circuit
pouvoir assign de coupure en service courant assign de courte dure
admissible Courant de rglage de surcharge ajustable courant
conventionnel de non-dclenchement courant conventionnel de
dclenchement courant de rglage de dclenchement instantan courant de
rglage de dclenchement court retard
DB116877
Caractristiques de court-circuit
Caractristiques de dclencheur
Catgorie de disjoncteurs La norme CEI 60947-2 dfinit deux
catgories de disjoncteurs : b disjoncteurs de catgorie A, pour
lesquels aucun retard au dclenchement nest prvu. Cest gnralement le
cas des disjoncteurs botier moul. Ces disjoncteurs sont capables de
raliser une slectivit ampremtrique. b disjoncteurs de catgorie B,
pour lesquels, en vue de raliser une slectivit chronomtrique, on
peut retarder le dclenchement (jusqu 1 s) pour tout court-circuit
de valeur infrieure au courant Icw. Cest gnralement le cas des
disjoncteurs de puissance ou botier moul de gros calibre. Pour les
disjoncteurs installs dans les TGBT, il est important davoir un Icw
gal Icu afin dassurer naturellement la slectivit jusquau plein
pouvoir de coupure ultime Icu.
8
version: 1.0
1.4.2. Rappels sur les caractristiques lectriques normativesLes
caractristiques de rglage sont donnes par des courbes de
dclenchement. Ces courbes comportent plusieurs zones dlimites par
les courants suivants (dfinis dans lannexe K de la norme CEI
60947-2).E45211
t
Io
td
tsd
Ir
Isd
Ii
Icu
I
b Courant assign demploi (In) In (en A eff.) = courant
ininterrompu maximal support temprature ambiante donne sans
chauffement anormal. Ex. : 125 A 40 C. b Courant de rglage de
surcharge ajustable (Ir) Ir (en A eff.) est fonction de In. Ir
caractrise la protection contre les surcharges. Pour le
fonctionnement en surcharge, les courants conventionnels de
nondclenchement Ind et de dclenchement Id sont : v Ind = 1,05 Ir, v
Id = 1,30 Ir. Id est donn pour un temps conventionnel de
dclenchement. Pour un courant suprieur Id, le dclenchement par
effet thermique se fera suivant une courbe temps inverse. Ir est
appel protection long retard (LR). b Courant de rglage de
dclenchement court retard (Isd) Isd (en kA eff.) est fonction de
Ir. Isd caractrise la protection contre les courtscircuits.
Louverture du disjoncteur se fait suivant la courbe de dclenchement
court retard : v soit avec une temporisation tsd, v soit I2t
constant, v soit instantanment (analogue la protection instantan).
Isd est appel Protection Court Retard ou Im. b Courant de rglage de
dclenchement instantan (Ii) Ii (en kA) est donne en fonction de In.
Ii caractrise la protection instantan contre les courts-circuits
pour toutes les catgories de disjoncteurs. Pour les surintensits
importantes (les courts-circuits) suprieures au seuil Ii, le
disjoncteur doit couper instantanment le courant de dfaut. Cette
protection peut tre inhibe selon la technologie et le type de
disjoncteur (en particulier disjoncteur de catgorie B).
version: 1.0
9
Les exigences de la distribution lectriqueDB102110
Id
Id
I crte asymtrique I crte symtrique Valeur RMS Icw t Relation
entre Icu et le courant crte admissible t
ts = 1 s Courant assign de courte dure admissible (ts = 1 s)
Tableau pour calcul du court-circuit asymtrique (CEI 60947.2
4.3.5.3.)Icc : court-circuit prsum symtrique kA (valeur efficace)
4,5 y I y 6 6 < I y 10 10 < I y 20 20 < I y 50 50 < I
Coefficient dasymtrie k 1,5 1,7 2,0 2,1 2,2
b Pouvoir assign de fermeture en court-circuit (Icm) (1) Icm (kA
crte) est la valeur maximale du courant de court-circuit asymtrique
que le disjoncteur peut tablir. Pour un disjoncteur, la contrainte
grer est maximale lors de sa fermeture sur un court-circuit. b
Pouvoir assign de coupure ultime (Icu) (1) Icu (kA eff.) est la
valeur maximale du courant de court-circuit que le disjoncteur peut
couper. Il est vrifi suivant une squence dessais normaliss. Aprs
cette squence, le disjoncteur ne doit pas tre dangereux. Cette
caractristique est dfinie pour une tension demploi Ue dtermine. b
Pouvoir assign de coupure en service (Ics) (1) Ics (kA eff.) est
donn par le constructeur. Il est exprim en % de Icu. Cette
performance est trs importante. Elle traduit laptitude dun
disjoncteur assurer un service tout fait normal, aprs avoir coup
trois fois ce courant de court-circuit. Plus la valeur de Ics est
grande, plus le disjoncteur est performant. b Courant assign de
courte dure admissible (Icw) (1) Dfini pour les disjoncteurs de
catgorie B. Icw (kA eff.) est le courant de court-circuit maximal
que peut supporter le disjoncteur pendant une courte dure (de 0,05
1 s) sans altration de ses caractristiques. Cette performance est
vrifie lors de la squence dessais normaliss.(1)Ces caractristiques
sont dfinies pour une tension demploi Ue dtermine.
10
version: 1.0
1.4.3. Coordination entre disjoncteursLe terme de coordination
concerne le comportement de deux appareils placs en srie dans une
distribution lectrique en prsence dun court-circuit. La filiation,
cascading ou protection daccompagnement Elle consiste installer un
disjoncteur amont D1 pour aider un disjoncteur aval D2 couper des
courants de court-circuit suprieurs son pouvoir de coupure ultime
IcuD2. Cette valeur est repre IcuD2+D1. La CEI 60947-2 reconnat la
filiation entre deux disjoncteurs. Pour les points critiques, l o
les courbes de dclenchement se recouvrent, la filiation doit tre
vrifie par des essais. La slectivit Elle consiste assurer la
coordination entre les caractristiques de fonctionnement de
disjoncteurs placs en sries de telle manire quen cas de dfaut en
aval, seul le disjoncteur plac immdiatement en amont du dfaut
dclenche. La CEI 60947-2 dfinit une valeur de courant Is appele
limite de slectivit telle que : b si le courant de dfaut est
infrieur cette valeur Is, seul le disjoncteurs D2 aval dclenche, b
si le courant de dfaut est suprieur cette valeur Is, les
disjoncteurs D1 et D2 dclenchent. Comme pour la filiation, la
slectivit doit tre vrifie par des essais pour des points critiques.
La slectivit et la filiation ne peuvent tre garanties que par le
constructeur qui consignera ses essais dans des tableaux.
E45015a
E45015b
t
D2
D1
D1
t
D2
D1
D1
D2
D2
zone de recouvrement
I IB Icu
I IB Icu
D2
Icu
D2+D1
D2
Icu
D1
Filiation.
Slectivit.
Glossaire b Icc(D1) : Courant de Court-Circuit au point o D1 est
install, b IcuD1 : Pouvoir de coupure ultime de D1.
version: 1.0
11
Les exigences de la distribution lectrique1.5. Tableau de
synthseTGBT Niveau A Caractristiques tableau I nominal Icc Tenue
thermique Icw / TED Continuit de service Type de disjoncteurs 1000
6300 A 50 kA 150 kA *** *** disjoncteur de puissance ou disjoncteur
botier moul forte intensitDB116878
Tableau divisionnaire Niveau B 100 1000 A 20 kA 100 kA * ***
disjoncteur botier moulDB117210
Tableau de distribution finale Niveau C 1 100 A 3 kA 10 kA * **
disjoncteur miniature031887
Norme IEC 60947-2 Dclencheur magntothermique lectronique
Caractristiques produits In typique Icn Catgorie demploi Capacit de
limitation
b
b v (2) b 100 630 A 25 kA 150 kA A
b (1)
b 800 6300 A 50 kA 150 kA B
b 1 125 A 3 kA 25 kA A
* (3)
***
***
b recommand ou obligatoire v possible *** important ** normal *
peu important(1) Pour un usage domestique conforme la norme CEI
60898. (2) Possible jusqu 250 A. (3) Le dimensionnement du tableau
au niveau A fait que cette caractristique na pas grande importance
pour des utilisations standard.
12
Les techniques de mise en uvre
En bref
2.1. La limitation2.1.1. PrincipesLe courant de dfaut prsum Icc
est le courant de court-circuit Icc qui circulerait en labsence de
limitation lendroit de linstallation o le disjoncteur est plac.
La limitation est une technique qui permet au disjoncteur de
rduire fortement les courants de court-circuit. Les avantages de la
limitation sont multiples : b attnuation des effets nfastes des
courts-circuits : v lectromagntiques, v thermiques, v mcaniques, b
base de la technique de filiation.
Du fait de llimination en moins dune demi-priode du courant de
dfaut, seule la premire Icrte asymtrique est considrer. Cette
dernire est fonction du cos de dfaut de linstallation.E45206b
Id
Icrte asymtrique
Icc IL t UA Em
ts t1 t2
t
La diminution du courant Icrte en IL limit, caractrise la
limitation dun disjoncteur. La limitation consiste crer une force
contre-lectromotrice sopposant la croissance du courant de
court-circuit. Les trois critres dterminants pour lefficacit de
cette limitation sont : b le temps dintervention, cest dire
linstant ts o apparat la force contrelectromotrice (fcem), b la
vitesse de croissance de cette fcem, b la valeur de cette fcem. La
force contre-lectromotrice est la tension darc Ua due la rsistance
de larc qui se forme entre les contacts ds leur sparation. Sa
rapidit dvolution est lie la vitesse de sparation de contacts.
Comme le montre la figure ci-dessus, partir de linstant ts o les
contacts se sparent, la force contre-lectromotrice Ua crot jusquau
moment t1 o elle est gale la tension de la source Em. Le courant
limit a alors atteint sa valeur maximale et va diminuer et steindre
au bout du temps t2. Sa dcroissance est provoque par la force
contre-lectromotrice dont la valeur est suprieure Em.
version: 1.0
13
Les techniques de mise en uvre2.1.2. Pouvoir de limitation dun
disjoncteurLe pouvoir de limitation dun disjoncteur traduit sa
capacit plus ou moins grande laisser passer, sur un court-circuit,
un courant infrieur au courant de dfaut prsum. La contrainte
thermique du courant limit est laire (grise) dfinie par la courbe
du carr du courant limit I2cc (t). En labsence de limitation, cette
contrainte serait laire, beaucoup plus importante, que dfinirait la
courbe du carr du courant prsum. Pour un courant de court-circuit
prsum Icc, une limitation de ce courant 10 % se traduit par moins
de 1 % de contrainte thermique prsume. Llvation de temprature du
cble est directement proportionnelle la contrainte thermique
(1).E45009
Icc 100%
E45010
I2cc A2
Icc crte transitoire prsume Icc crte tablie prsume Icc crte
limite t
Energie prsum 100%
10%
Energie limite < 1%
tcc
t
Limitationencourantetdelacontraintethermique.
2.1.3. AvantagesApplication la distribution lectrique La
limitation attnue fortement les effets nfastes des courts-circuits
sur linstallation. Effets nfastes des courts-circuits b
lectromagntiques Rduction du champ magntique donc : v moins de
risques de perturbations des appareils de mesures voisins. Intensit
crte limite donc : v forces lectromagntiques rduites, v moins de
risques de dformation ou de rupture au niveau des contacts
lectriques. Contrainte thermique limite (diminution de lamplitude
et de la dure de passage du courant) donc : v chauffement plus
faible des conducteurs, v augmentation de la dure de vie des
canalisations. Effets de la limitation
b mcaniques
b thermiques
Ainsi, la limitation contribue la longvit des installations
lectriques.
(1) Lors dun court-circuit, il y a chauffement adiabatique des
conducteurs (sans change de chaleur avec lextrieur du fait de la
rapidit de lapport dnergie). Laugmentation de
tempraturepourunconducteurdesectionSest: = K S2T T
I2dt o0 0
I2dt est appele la contrainte thermique (A2s).
14
version: 1.0
Applications aux moteurs FonctionnalitsE45044
sectionnement et protection contre les courts-circuits
commande
protection contre les surcharges ou protection thermique
protections spcifiques ou interne au moteur
Les fonctions assurer sur dun dpart moteur sont : b le
sectionnement, b la commande, b la protection contre les surcharges
(spcifiques), b la protection contre les courts-circuits, b des
protections complmentaires. Un dpart moteur peut tre constitu de 1,
2, 3 ou 4 appareillages diffrents. Dans le cas dune association de
plusieurs appareils - cas le plus frquent - il est ncessaire de
coordonner les diffrentes fonctions ralises par les appareillages.
Coordination des composants du dpart moteur. Grce la limitation,
les effets nfastes des courts-circuits sur le dpart moteur sont
fortement attnus. Une bonne limitation des disjoncteurs, permet
davoir facilement accs une coordination de type 2 selon CEI
60947-4-1, sans surdimensionnement des composants. Ce type de
coordination garantit lexploitant une utilisation optimale de son
dpart moteur. Type 2 CEI 60947-4-1Aucun dommage ni drglage nest
admis. Lisolement doit tre conserv aprs incident, le dpart moteur
doit tre en mesure de fonctionner aprs le courtcircuit. Le risque
de soudure des contacts du contacteur est admis si ceux-ci peuvent
tre facilement spars. Avant de remettre en service, une inspection
rapide est suffisante. Maintenance rduite et remise en service
rapide.
Dpartmoteur.
Type 1 CEI 60947-4-1Aucun risque pour loprateur. Les lments
autres que les contacteurs et le relais ne doivent pas tre
endommags. Lisolement doit tre conserv aprs incident. Avant de
redmarrer, la remise en en tat du dpart moteur est ncessaire.
version: 1.0
15
Les techniques de mise en uvre2.1.4. Courbes de limitationLe
pouvoir de limitation dun disjoncteur est exprim par des courbes de
limitation qui donnent : b lintensit crte limite en fonction de
lintensit efficace du courant de courtcircuit prsum. Exemple : sur
un dpart de 160 A o lIcc prsum est de 90 kA efficace, lIcc crte non
limit est de 200 kA (facteur dasymtrie de 2,2) et lIcc limit est de
26 kA crte. b la contrainte thermique limite (en A2s), en fonction
de lintensit efficace du courant de court-circuit prsum. Exemple :
sur le dpart prcedent, la contrainte thermique passe de plus de 100
106 A2s 6 106 A2s.E45011
crtekA
200 26 Icc crte limit
90 kA Courbe de limitation en courant. As contrainte thermique
limite2
kAeff Icc eff prsum
90 Icc eff prsum Courbe de limitation en contrainte
thermique.
kAeff
16
version: 1.0
En bref
2.2. La filiation ou cascadingLa filiation procure un pouvoir de
coupure renforc aux disjoncteurs placs en aval dun disjoncteur
limiteur. Celui-ci, en limitant les forts courants de court-circuit
aide le disjoncteur plac en aval. La filiation permet dutiliser un
disjoncteur de pouvoir de coupure infrieur au courant de
court-circuit calcul son point dinstallation.
La filiation permet de : b raliser des conomies, b simplifier le
choix des protections, par la mise en uvre de disjoncteurs aux
performances standards.
2.2.1. Domaine dutilisationb concerne tous les appareils
installs en aval de ce disjoncteur, b peut stendre plusieurs
appareils conscutifs, mme sils sont utiliss dans des tableaux
diffrents. Les normes dinstallation (CEI 60364 ou locales) imposent
que lappareil amont ait un pouvoir de coupure ultime Icu suprieur
ou gal au courant de court-circuit prsum au point dinstallation.
Pour les disjoncteurs situs en aval, le pouvoir de coupure ultime
Icu considrer est le pouvoir de coupure ultime renforc par la
coordination.
2.2.1.1. La filiation
2.2.1.2. PrincipesDs que les deux disjoncteurs dclenchent (
partir du point IB), une tension darc UAD1 la sparation des
contacts de D1 sajoute la tension UAD2 et aide par limitation
complmentaire le disjoncteur D2 souvrir.E45015c E45217
D1
UAD1 UAD2
t (s)
D2
D1
I
Icc
D2 UAD1
IB
UAD2
I IB Icu
(D2)
Icu
(D2 + D1)
t1 t1'
t2
t (ms)
version: 1.0
17
Les techniques de mise en uvreLassociation D1 + D2 permet
daugmenter les performances de D2 comme le montre la figure 2 : b
courbe de limitation D2, b courbe de limitation renforce de D2 par
D1, b Icu D2 renforc par D1. En fait, en accord avec les
recommandations de la norme CEI 60947-2, les constructeurs donnent
directement et garantissent lIcu renforce par lassociation D1 +
D2.E45208
D1I
D2 Icc (D) I1IcuD2
IcuD2/renforc
D1 aide D2 couper le courant limitation de D2 renforc par D1
limitation de D2 limitation de D1
2.2.1.3. Avantages
La filiation permet de bnficier de tous les avantages de la
limitation. Ainsi, sont rduits les effets rsultant des courants de
court-circuit, soit : b les effets lectromagntiques, b les effets
lectrodynamiques, b les effets thermiques. Linstallation dun seul
disjoncteur limiteur amne des simplifications et des conomies
importantes pour toute linstallation aval : b simplification du
choix des appareils par les tableaux de filiation, b conomie sur
les appareils aval. La limitation permet dutiliser des disjoncteurs
aux performances standards.
18
version: 1.0
En bref
2.3. La slectivit2.3.1. Gnralits2.3.1.1. PrincipeRappel (cf. 1.4
la norme CEI 60947-2). La slectivit consiste assurer la
coordination entre les caractristiques de fonctionnement de
disjoncteurs placs en srie de telle manire quen cas de dfaut en
aval seul le disjoncteur plac immdiatement en amont du dfaut
dclenche. Il est dfini un courant Is de slectivit tel que : b
Idfaut > Is : les deux disjoncteurs dclenchent, b Idfaut < Is
: seul D2 limine le dfaut.E45215a
La slectivit des protections est un point clef pour la continuit
de service. La slectivit est : b soit partielle, b soit totale,
selon les caractristiques de lassociation des protections. Les
techniques de slectivit mises en uvre sont : b ampremtrique, b
chronomtrique, b logique. La slectivit peut tre optimise par
lutilisation de disjoncteurs aval limiteurs.
D1
D2
I dfaut 0 Ir D2 D2 seul dclenche Is I dfaut D1 et D2
dclenchent
Qualit de la slectivit La valeur Is est comparer lcc(D2) prsum
au point D2 de linstallation. b slectivit totale : Is > Icc(D2)
; la slectivit est qualifie de totale cest--dire que, quelle que
soit la valeur de courant de dfaut, D2 seul llimine. b slectivit
partielle : Is < Icc(D2) ; la slectivit est qualifie de
partielle, cest-dire que, jusqu Is, seul D2 limine le dfaut. Au-del
de Is, D1 et D2 souvrent. Donnes constructeur En fait, les
constructeurs donnent la qualit de la slectivit de faon intrinsque,
cest--dire : b slectivit totale, si Is est gale IcuD1 (lassociation
ne pourra jamais voir de courant de dfaut suprieur cette valeur), b
slectivit partielle, limite Is. Cette valeur Is peut nanmoins tre
suprieure lIcc(D2). Vue par lutilisateur, la slectivit est alors
totale. Glossaire b Icc(D1) : Courant de Court-Circuit au point o
D1 est install, b IcuD1 : Pouvoir de coupure ultime de D1.
version: 1.0
19
Les techniques de mise en uvre2.3.2. Techniques de
slectivitSlectivit ampremtrique Cette technique est directement lie
ltagement des courbes de dclenchement Long Retard (LR) de deux
disjoncteurs en srie. b les transformateurs peuvent, pour des
tensions suprieures leur tension nominale, absorber des courants
entachs dharmoniques. Dans ce cas, cest la saturation due leffet
dhystrsis qui en est la cause.E45213b
t
D2
D1 D1
D2
IIr2 Ir1 Isd 2 Isd 1
La limite de slectivit Is est : - Is = Isd2 si les seuils Isd1
et Isd2 sont trop proches ou confondus, - Is = Isd1 si les seuils
Isd1 et Isd2 sont suffisamment tags. En gnral, la slectivit
ampremtrique est obtenue quand : - Ir1 / Ir2 < 2, - Isd1 / Isd2
> 2. La limite de slectivit est : - Is = Isd1. Qualit de la
slectivit La slectivit est totale si Is > Icc(D2), soit Isd1
> Icc(D2). Cela implique gnralement : v un niveau Icc(D2) peu
lev, v un cart important entre les calibres des disjoncteurs D1 et
D2. La slectivit ampremtrique est gnralement utilise en
distribution terminale. Slectivit chronomtrique Elle est le
prolongement de la slectivit ampremtrique. Elle est obtenue par
ltagement dans le temps des courbes de dclenchement. Cette
technique consiste temporiser de t le dclenchement court retard
(CR) de D1.DB102105
Les seuils (Ir1, Isd1) de D1 et (Ir2, Isd2) respectent les rgles
dtagement de la slectivit ampremtrique. La limite de slectivit Is
de lassociation est au moins gale Ii1 seuil de linstantan de
D1.
20
version: 1.0
Qualit de la slectivit Deux cas dutilisation sont possibles : b
sur les dparts terminaux et/ou intermdiaires Des disjoncteurs de
catgorie A peuvent tre utiliss avec un dclenchement temporis du
disjoncteur amont. Cela permet de prolonger la slectivit
ampremtrique jusqu linstantan Ii1 du disjoncteur amont : Is = Ii1.
Si Icc(D2) nest pas trop lev - cas dun dpart terminal -, la
slectivit totale peut tre obtenue. b sur les arrives et les dparts
du TGBT A ce niveau, la continuit de service tant prioritaire, les
caractristiques de linstallation permettent lutilisation de
disjoncteurs de catgorie B conus pour un dclenchement temporis. Ces
disjoncteurs ont une tenue thermique leve (Icw = 50 % Icn pour t =
1s) : Is = Icw. Mme pour des Icc(D2) importants, la slectivit
chronomtrique assure gnralement une slectivit totale : Icw1 >
Icc(D2).Nota : Lutilisation de disjoncteurs de catgorie B impose
linstallation de tenir des contraintes lectrodynamiques et
thermiques importantes. De ce fait, ces disjoncteurs ont un seuil
instantan Ii lev rglable et inhibable pour protger ventuellement
les jeux de barres.
Amlioration de la slectivit ampremtrique et chronomtrique b
disjoncteurs aval limiteur. Lutilisation dun disjoncteur aval
limiteur permet de repousser la limite de slectivit.E45216
non limiteur Ic Id ILd limiteur de court-circuit
Id
Icc (D2)
En effet, en se rfrant la figure, un courant de dfaut Id sera vu
par D1: b gal Id en cas de disjoncteur non limiteur, b gal ILd Id
en cas de disjoncteur limiteur. La limite de slectivit ampremtrique
et chronomtrique Is de lassociation D1 + D2 est donc repousse une
valeur dautant plus importante que le disjoncteur aval est rapide
est limiteur. Qualit de la slectivit Lutilisation dun disjoncteur
limiteur est trs efficace pour atteindre une slectivit totale
lorsque les rglages des seuils (slectivit ampremtrique) et/ou le
seuil de dclenchement instantan (slectivit chronomtrique) du
disjoncteur amont D1 sont trop faibles par rapport au courant de
dfaut Id en D2 - Icc(D2).
version: 1.0
21
Les techniques de mise en uvreSlectivit logique ou "Zone
Selective Interlocking (ZSI)"DB116879
D1
fil pilote
D2
ordre de verrouillage
D3
ordre de verrouillage
Slectivit logique.
Ce type de slectivit est ralisable avec des disjoncteurs quips
de dclencheurs lectroniques conus cette fin (Compact, Masterpact) :
seules les fonctions Protection Court Retard (CR) ou Protection
Terre (GFP) des appareils pilots sont gres par la Slectivit
Logique. En particulier, la fonction Protection Instantane fonction
de protection intrinsque - n'est pas concerne. Rglages des
disjoncteurs pilots b temporisation : il n'y a pas de rgle mais il
est ncessaire de respecter l'tagement (ventuel) des temporisations
de la slectivit chronomtrique sont appliquer (tD1 u tD2 u tD3), b
seuils : il n'y a pas de rgle de seuil appliquer mais il est
ncessaire de respecter l'tagement naturel des calibres des
protections (IcrD1 u IcrD2 u IcrD3).Nota : Cette technique permet
d'obtenir une slectivit mme avec des disjoncteurs de calibre
proches.
Principes L'activation de la fonction Slectivit Logique se fait
par la transmission d'informations sur le fil pilote : b entre ZSI
: v niveau bas (absence de dfaut en aval) : la fonction de
Protection est en veille avec une temporisation rduite (y 0,1 s), v
niveau haut (prsence de dfaut en aval) : la fonction de Protection
concerne passe l'tat de temporisation rgl sur l'appareil. b sortie
ZSI : v niveau bas : le dclencheur ne dtecte pas de dfaut, n'envoie
par d'ordre, v niveau haut : le dclencheur dtecte un dfaut, envoie
un ordre. Fonctionnement Un fil pilote relie en cascade les
dispositifs de protection d'une installation (cf. figure slectivit
logique). Lorsqu'un dfaut apparat, chaque disjoncteur en amont du
dfaut (dtectant un dfaut) envoie un ordre (sortie niveau haut) et
fait passer le disjoncteur en amont sa temporisation naturelle
(entre niveau haut). Le disjoncteur plac juste au dessus du dfaut
ne reoit pas d'ordre (entre niveau bas) et de ce fait dclenche
quasi instantanment. Qualit de la slectivit Recommande et trs
utilise aux USA, cette technique permet de : v raliser facilement
en standard la slectivit sur 3 niveaux ou plus, v supprimer les
contraintes importantes sur l'installation, lies au dclenchement
temporis de la protection, en cas de dfaut directement sur les jeux
de barres amont. Toutes les protections sont donc quasiment
instantanes, v raliser facilement une slectivit vers l'aval avec
des disjoncteurs non pilots.
22
version: 1.0
2.4. Les rgles de slectivit2.4.1. Rgles gnrales de
slectivitProtection contre les surcharges Pour une valeur
quelconque de la surintensit, la slectivit est assure en surcharge
si le temps de non dclenchement du disjoncteur amont D1 est
suprieur au temps maximal de coupure du disjoncteur D2. La
condition est ralise si le rapport des rglages Long Retard (LR) et
Court Retard (CR) est suprieur 2. La limite de slectivit Is est au
moins gale au seuil de rglage du Court Retard (CR) amont.
Protection contre les courts-circuits b slectivit chronomtrique Le
dclenchement de lappareil amont D1 est temporis de t. v Les
conditions requises pour la slectivit ampremtrique doivent tre
remplies. v La temporisation t de lappareil amont D1 doit tre
suffisante pour que lappareil aval puisse liminer le dfaut. La
slectivit chronomtrique permet daugmenter la limite de slectivit Is
jusquau seuil de dclenchement instantan du disjoncteur amont D1. La
slectivit est toujours totale si le disjoncteur D1 : - est de
catgorie B, - a une caractristique en Icw gale son Icu. La
slectivit est totale dans les autres cas si le seuil de
dclenchement instantan du disjoncteur amont D1est suprieur lIcc
prsum en D2. b slectivit logique La slectivit est toujours totale.
b cas gnral Il ny a pas de rgles gnrales de slectivit. v Les
courbes temps / courant fournissent clairement une valeur de Icc
(limit ou prsum) infrieure au dclenchement Court Retard du
disjoncteur amont ; la slectivit est alors totale.E45223
t
Ir2 Isd1
Is
I
I t
Si ce nest pas le cas, seuls des essais peuvent indiquer les
limites de slectivit de la coordination en particulier lorsque les
disjoncteurs sont de type limiteur. La dtermination de la limite de
slectivit Is est ralise par la comparaison des courbes : v en
nergie de dclenchement pour le disjoncteur aval, v en nergie de non
dclenchement pour le disjoncteur amont. Le point dintersection
ventuel des courbes donne la limite de slectivit Is. Les
constructeurs indiquent, dans des tableaux, les performances testes
de la coordination.
Ir2
Isd1
Is
I
version: 1.0
23
Les techniques de mise en uvre2.5. La slectivit des protections
diffrentiellesSuivant le schma des liaisons la terre (SLT), la
slectivit ne fait appel qu la coordination des protections contre
les surintensits. Lorsque le dfaut disolement est trait
spcifiquement par des protections diffrentielles (par exemple, en
schma TT), il est ncessaire dassurer galement la slectivit des
dispositifs diffrentiels entre eux. La slectivit des protections
diffrentielles doit permettre que, en cas de dfaut disolement, seul
le dpart concern par le dfaut soit mis hors tension. Lobjectif est
doptimiser la disponibilit de lnergie. Il existe deux types de
slectivit diffrentielle.
2.5.1. Slectivit verticaleCompte tenu des impratifs et des
normes de fonctionnement, la slectivit doit rpondre simultanment
aux deux conditions ampremtrique et chronomtrique.DB102111
Da DDR
Db DDR
Slectivit verticale.
Condition ampremtrique Le dispositif diffrentiel doit dclencher
entre In et In/2, In tant le courant de fonctionnement dclar. Il
doit donc exister un rapport minimum de 2 entre les sensibilits du
dispositif amont et aval. En pratique, les valeurs normalises
indiquent un rapport de 3. Condition chronomtrique Le temps minimal
de non dclenchement du dispositif amont doit tre suprieur au temps
maximum de dclenchement du dispositif aval pour toutes les valeurs
de courant.Nota : Le temps de dclenchement des dispositifs
diffrentiels doit toujours tre infrieur ou gal au temps prescrit
dans les normes dinstallation pour assurer la protection des
personnes contre lescontactsindirects.
24
version: 1.0
Pour le domaine domestique (M9), les normes CEI 61008
(interrupteurs diffrentiels) et CEI 61009 (disjoncteurs
diffrentiels) dfinissent des temps de fonctionnement. Les valeurs
du tableau correspondent aux courbes G et S. La courbe G (Gnral)
correspond aux diffrentiels non retards et S (Slectif) ceux retards
volontairement.E45046
Courbes de temps de fonctionnement G et S.
Valeurs normalises du temps de fonctionnementType In A toutes In
A toutes Valeurs normalises du temps de fonctionnement et de non
fonctionnement (en seconde) : In 2In 5In 500 A 0,3 0,15 0,04 0,04
temps de fonctionnement maximal temps de fonctionnement maximal
temps de non fonctionnement minimal
gnral
slectif
> 25
> 0,030
0,5
0,2
0,15
0,15
0,13
0,06
0,05
0,04
2.5.2. Slectivit horizontaleParfois appele slection des
circuits, elle permet lconomie en tte dinstallation dun dispositif
diffrentiel plac dans larmoire si tous les dparts de celle-ci sont
protgs par des disjoncteurs diffrentiels. Seul le dpart en dfaut
est mis hors tension, les dispositifs placs sur les autres dparts
ne voient pas le dfaut.DB102112
DDR
DDR
Slectivit horizontale.
version: 1.0
25
Les techniques de mise en uvre
En bref
2.6. Coordination des protections et normes dinstallationLa
norme dinstallation CEI 60364 rgit les installations lectriques des
btiments. Les normes nationales, reprenant cette norme CEI,
recommandent une bonne coordination entre les appareillages de
protection. Elle reconnaissent les principes de la filiation et de
la slectivit des disjoncteurs en sappuyant sur la norme produit CEI
60947-2. Normes produit CEI 60947-2 Dans lannexe A, la norme CEI
60947-2 reconnat et dfinit la coordination entre les disjoncteurs
(cf. paragraphe 1.4 page 11). En particulier, elle dfinit les tests
effectuer. b La slectivit Elle est normalement tudie sur le plan
thorique. Pour des points critiques o les courbes de dclenchement
se recouvrent, elle doit tre vrifie par des essais. Elle est
garantie par le constructeur, qui consignera la valeur de Is
(limite de slectivit) dans des tableaux. b La filiation ou
coordination de la protection daccompagnement La norme indique les
mesures effectuer pour vrifier cette coordination. v Vrification
par comparaison de caractristiques Dans les cas pratiques, ce type
de vrification est suffisant. Il est ncessaire de bien dmontrer que
le IcuD2 de lassociation est compatible avec lI2t nergie maximum
admissible par D2. v Vrification par des essais La filiation est
normalement vrifie par des essais pour les points critiques. Les
essais sont raliss avec un disjoncteur amont D1 ayant un rglage de
maximum de I maximum et un disjoncteur aval D2 ayant un rglage
minimum. Les rsultats des essais (les pouvoirs de coupure renforcs
par la filiation) sont dans un tableau et garantis par le
constructeur. Normes dinstallation Les normes nationales
dinstallation prcisent la mise en place de ces principes selon le
schma des liaisons la terre (SLT) considr, en conformit avec la
norme CEI 60364. Slectivit La slectivit est dfinie et tablie quel
que soit le SLT utilis et quel que soit le type de dfaut
(surcharge, court-circuit, dfaut disolement). Cependant, en cas de
dfaut disolement en Schma IT, lavantage de continuit de service est
donn par le Schma lui-mme, qui tolre le 1er dfaut. Cet avantage
doit tre conserv par une recherche et une limination rapide de ce
dfaut. Filiation En revanche, les rgles de filiation sont donnes
pour un schma de type TN ou TT. Rgles de base en rgime IT : Les
rgles de filiation ne peuvent sappliquer dans le cas de lIT du fait
du double dfaut disolement. Les rgles mettre en uvre sont les
suivantes : b le disjoncteur doit avoir un pouvoir de coupure
suprieur ou gal lintensit de court-circuit triphas au point
considr, b en cas de double dfaut prsum, il est tabli que lintensit
de court-circuit de double dfaut sera au maximum : v 15 % de lIcc
triphas pour un Icc triphas 10 000 A, v 25 % de lIcc triphas pour
un Icc triphas > 10 000 A.
La slectivit et la filiation ne peuvent tre garanties que par le
constructeur qui consignera ses essais dans des tableaux.
26
version: 1.0
E51174
L1 L2 L3 N
PESchma TT.
E51122
L1 L2 L3 N PE
Schma TN.
E51175
L1 L2 L3 N PE
Schma IT. Nota: La norme CEI 60364 dfinit 3 types de schmas de
liaisons la terre (SLT) Succinctement: TT : Le point neutre du
transformateur BT est mis la terre.
Lesmassesdesquipementssontmisesuneterrespare. b TN : Le point
neutre du transformateur BT et les masses des quipements sont mises
la mme terre. b IT : Le point neutre du transformateur BT est isol
de la terre. Lesmassesdesquipementssontmiseslaterre. Les SLT (et
les techniques de coupure automatique associes) ont t dfinis
pourassurerlaprotectiondespersonnescontrelescontactsindirects.
version: 1.0
27
Le choix de Schneider Electric
Les gammes de disjoncteurs Merlin Gerin et Telemecanique
couvrent lensemble des besoins de la distribution lectrique BT, de
0,5 6300 A, soit : b les gammes de disjoncteurs de puissance
Masterpact NT et NW de Merlin Gerin de 630 6300 A, b la gamme de
disjoncteurs botier moul (DBM) Compact : v compact NS de 630 3200 A
v compact NSX de 100 630 A b les gammes de disjoncteurs miniatures
Multi 9 NG125, C60, DPN de 0,5 125 A, b les gammes de disjoncteurs
protection moteur Integral/GV2/GV7 de Telemecanique. Ces produits
rpondent aux normes produit CEI 60947-2. Les gammes de disjoncteurs
Merlin Gerin et Telemecanique de distribution et de protection
moteur ont t dveloppes en cohrence. Leurs coordinations ont t
testes selon la norme CEI 60947-2 et sont garanties par Schneider
Electric. Les tableaux exhaustifs de ces coordinations, filiations
et slectivits sont mis disposition.
28
version: 1.0
3.1. Pour les disjoncteurs de puissanceLes technologies des
gammes Masterpact de Schneider Electric permettent de rpondre
parfaitement aux besoins de slectivit en tte dinstallation et aussi
des besoins spcifiques de limitation lis certaines
applications.
3.1.1. Technologie des ples3.1.1.1. La technologie du ple
slectifUne forte slectivit impose de renforcer la tenue
lectrodynamique de lappareillage. En utilisant leffet de
compensation propre courant.E56816
i Fr dfm 1/3 A i 2/3 Fm
La pression de contact est proportionnelle I2 dans la
boucle.
i Compensation lectromagntique.
Cette technologie est utilise dans tous les Masterpact NT et NW
sauf pour la performance L1 du Masterpact NT qui utilise une
technologie de ple limiteur. La performance en pouvoir de coupure
de 150 kA/415 V dans le petit volume du Masterpact NT impose un ple
diffrent. La technologie du ple limiteur Une forte capacit de
limitation est rendue possible par : b un ple fixe avec boucle de
courant et U magntique, b un axe du ple mobile positionn lextrmit
de celui-ci.
3.1.2. Les innovations techniques des nouveaux Masterpact pour
de meilleures performances3.1.2.1. Masterpact NT et NW N1 et H1Ces
performances conviennent parfaitement dans les sites industriels ou
grand tertiaire les plus courants (Icc < 65 kA). Elles assurent
une slectivit totale avec les disjoncteurs Compact NS situs en
aval. Pour ces performances, le pouvoir de coupure est gal la tenue
thermique Ics = Icw. Ceci permet lappareillage de supporter le
courant de court-circuit maximal pendant toute la dure de la
temporisation court retard.E56817
42 kA
65 kA
I
slectivit chronomtrique totale NT H1 NW H1 Icu = Ics = tenue
lectrodynamique Icw
3.1.2.2. Masterpact NW H2Lorsque le niveau de court-circuit au
point dinstallation de lappareil est suprieur sa tenue thermique,
son pouvoir de coupure devra tre suprieur sa tenue thermique Ics
> Icw. Une protection interne devient ncessaire pour viter
dendommager lappareillage. Il sagit dun dclenchement instantan
calibr en usine un seuil juste en dessous de la tenue
lectrodynamique (TED).
version: 1.0
29
Le choix de Schneider Electric
E56818
Icc
TED
t
Zone de prcision du seuil du dclenchement instantan (10 %)
Zone de prcision du seuil du dclenchement instantan (10 %)
E56819
85 kA
100 kA
I
Ics = Icu slectivit chronomtrique maximum
NW H2
Icw = tenue thermique = seuil DIN d' autoprotection Slectivit
chronomtrique limite.
Lutilisation gnralise de transformateur de courant air permet
grce une mesure plus prcise (pas de saturation) de se rapprocher du
seuil de la tenue thermique. Cela amliore donc sensiblement le
niveau de slectivit en repoussant le dclenchement instantan. Cette
perfomance assure pour les grands sites industriels (Icc < 100
kA) une slectivit totale avec les Compact NS situs en aval.
30
version: 1.0
3.1.2.3. Masterpact NW H3Comme pour le Masterpact H2, le niveau
de performance Ics > Icw ncessite aussi le calibrage dun
dclenchement instantant. Pour couper un courant prsum de dfaut de
150 kA, il faut intervenir trs tt. Il est impossible dattendre le
passage de la premire onde de courant de dfaut car la tenue
thermique de lappareil est bien infrieure. La technologie de la
chane de mesure lectronique associe laction mcanique de la bobine
de dclenchement ne permet pas de ragir suffisamment vite. La
technologie employe dans les disjoncteurs Masterpact NW fait lobjet
dun brevet. Lors de lapparition dun courant de court-circuit lev,
il cr une force lectromagntique qui pousse le ple en lcartant. Le
mouvement du ple actionne un cliquet par lintermdiaire dune chane
cinmatique. Le mouvement de ce cliquet libre directement larbre des
ples avant intervention de la chane de mesure
lectronique.E56820
Demi lune qui actionne l'arbre des ples
Capteur d'effort
Chaine cinmatique
Ce dclenchement par systme mcanique se fait en parallle de la
chane de mesure lectronique qui va confirmer louverture du
disjoncteur et indiquer le dfaut en face avant. Ce systme permet :
b de garder une forte tenue thermique : Icw = 65 kA 1s, b au-del de
lIcw, davoir un dclenchement ultra rapide garantissant un Icu jusqu
150 kA. Cette performance convient parfaitement dans des cas
d'installations multisources avec un fort courant de court-circuit
(> 100 kA) sur le jeu de barre principal et un besoin impratif
de continuit de service. La slectivit avec les Compact NS en aval
est totale en standard.
3.1.2.4. Masterpact NW et NT L1Le Masterpact NW L1 associe
toutes les performances : b un pouvoir de coupure jusqu 200 kA/400
V pour la gamme UL, b une tenue thermique de 37 kA/400 V, b une
capacit de limitation importante (NW L1 Icc prsum = 390 k 380/415
V, Icc limit = 170 k). Il utilise donc les technologies que nous
avons vu prcdemment : b ple slectif comme les autres appareillages
pour atteindre une tenue thermique de 30 kA/400 V, b systme de
dbrayage pour ouvrir trs vite sur court-circuit trs important.
version: 1.0
31
Le choix de Schneider Electric
Pour obtenir une capacit de limitation importante, le ple fixe a
t modifi. Cette modification fait lobjet dun brevet. La capacit de
limitation dpend de la tension darc cre entre le ple fixe et le ple
mobile lors de louverture. Celle-ci doit stablir tt, augmenter vite
une valeur leve.Courant de I court-circuit prsumE56821
Courant limit
Temps total de coupure
t
U UM EMe
Ua t
ts
Temps d'intervention
Pour cela, il faut augmenter leffort de rpulsion et favoriser la
projection de larc dans la chambre de coupure. b Utilisation dune
boucle de courant en U pour augmenter leffort de rpulsion. b
Utilisation dun U magntique autour du ple fixe pour concentrer les
lignes de champs et projeter larc dans la chambre tt, vite et
haut.E56822
U magntique
32
version: 1.0
DB116880
Chambre de coupure
Ua
U magntique
Boucle de courant en U
Lors dun fort court-circuit, les ples souvrent trs lgrement, le
U magntique projette alors larc dans les chambres de coupure. Le
courant de dfaut est inflchi. Le systme de dbrayage ouvre alors le
disjoncteur trs rapidement. Cette perfomance satisfait des besoins
de limitation des courants de dfaut tout en garantissant un niveau
de slectivit de 37 kA ingal pour ce type de disjoncteur. Le
Masterpact NT L1 utilise un ple limiteur qui garantit une ouverture
rapide sur de fort courant de court-circuit. Sa capacit de
limitation est trs importante pour ce type de disjoncteur. NT L1
Icc prsum = 390 k et Icc limit = 75 k. Pour amliorer les
performances de coupure et obtenir une forte limitation du courant
de court-circuit sur des appareils priori peu limiteur, on utilise
un dclencheur bas non pas sur la valeur instantane du courant mais
sur une drive dont la particularit est de ne pas dclencher lors de
la premire demi-onde de courant de dfaut. Lors de lapparition dun
courant de court-circuit, le disjoncteur aval souvre ds que le
courant de dfaut est suprieur son seuil de dclenchement et limine
le dfaut en moins dune demi-onde. Le Masterpact NT L1 en amont ne
dclenche pas mais ses contacts rpulsent ; ce qui limite les
contraintes sur le circuit.
version: 1.0
33
Le choix de Schneider Electric
3.2. Pour les disjoncteurs botier moul DBMLes gammes de
disjoncteurs botier moul (DBM) Merlin Gerin et Telemecanique ont t
conues pour assurer la disponibilit en nergie maximale vers les
utilisateurs. Les DBM : b rpondent de manire optimale aux problmes
de slectivit, b sont trs limiteurs, mme sur les courts-circuits de
forte valeur, pour rduire de faon drastique les contraintes sur la
distribution intermdiaire. La gamme Compact NSX de calibre 100 630
A est principalement utilise : b pour la protection de la
distribution intermdiaire, b pour protger des lignes alimentant des
gros rcepteurs. Cette gamme met en uvre une technique innovante :
la coupure roto-active.DB116881
Contact fixe
E45014
Courant de court-circuit
Arc
Chambre de coupure
Piston
Enceinte de coupure
Contact mobile Arc
Chambre de coupure
Contact fixe Chambre de coupure
Coupure roto-active pulsion des contacts.
Coupure roto-active dclenchementparlapression.
Cette technique de limitation des forts courants utilise une
nouvelle nergie de dclenchement, la pression, consquence de lnergie
darc. Son fonctionnement est dcrit ci-aprs. b Chaque ple du
disjoncteur comporte une enceinte dans laquelle un contact en
rotation gnre, par rpulsion lectromagntique, deux arcs en srie lors
de lapparition du courant de court-circuit. b Un dispositif piston
et ressort utilise la pression due lnergie darc pour provoquer,
au-del dun certain seuil - environ 25 In - , un dclenchement
rflexe, environ 3 ms aprs la rpulsion des contacts. b Jusqu ce
seuil, la pression est insuffisante pour faire dclencher et
limpdance des arcs limite le courant de court-circuit. b Au-del, la
coupure est trs rapide (1ms) et limite encore plus le courant de
court-circuit. Les lments des enceintes ont un dimensionnement li
la taille du disjoncteur. Aussi la limitation est dautant plus
forte que le calibre est petit. Cette technique procure aux Compact
NSX un pouvoir de limitation exceptionnel donc des possibilits de
slectivit accrues. Cette technique est aussi trs intressante pour
limiter les contraintes sur la distribution lectrique de
puissance.
3.2.1. DclencheursLes Compact NSX sont quips dun dclencheur de
type magnto-thermique ou lectronique. Le rglage des seuils Long
Retard (LR) permet dassurer la slectivit ampremtrique. La
protection Court Retard (CR) a en standard une mini-temporisation
de 5 7 ms selon les tailles qui permet une slectivit chronomtrique
pour des courts-circuits de valeur moyenne au-del du seuil de
dclenchement Court Retard (CR) du 1.4. La norme CEI 60947-2
34
version: 1.0
3.3. Pour les disjoncteurs miniatures DMILes disjoncteurs
miniatures Multi 9 des gammes Merlin Gerin ont des performances et
des caractristiques ncessaires pour satisfaire les exigences de la
distribution terminale : b calibre nominal de 0,5 125 A, b pouvoir
de coupure jusqu 50 kA suivant CEI 60947-2, b courbes de
dclenchements B, C, D et MA, b systme dinstallation simple et
scuritaire sur rail DIN, b Bloc Vigi simplement encliquetable sur
les appareils de protection. Les disjoncteurs Multi 9 sont conus
suivant les principes de lactionneur magntique, ce qui permet de
dvelopper une tension darc trs rapidement.
E45221
version: 1.0
35
Le choix de Schneider Electric
En bref
3.4. Les rgles de la slectivit de 1 6300 A3.4.1. Rgles gnrales
de slectivit (en distribution)3.4.1.1. Protection contre les
surchargesb disjoncteurs amont et aval quips de dclencheur
magntothermique. La slectivit ampremtrique des disjoncteurs Merlin
Gerin et Telemecanique est ralise si le rapport des seuils de
dclenchement : v thermique est suprieur 1,6, v magntique est
suprieur 2. b disjoncteur amont quip dun dclencheur lectronique et
aval dun dclencheur magntothermique. La slectivit ampremtrique des
disjoncteurs Merlin Gerin et Telemecanique est ralise si le rapport
des seuils de dclenchement : v Long Retard (LR) et thermique est
suprieur 1,6 (1) ou 2,5, v Court Retard (CR) et magntique est
suprieur 1,5. v disjoncteurs amont et aval quips dun dclencheur
lectronique. La slectivit ampremtrique des disjoncteurs Merlin
Gerin et Telemecanique est ralise si le rapport des seuils de
dclenchement : v Long Retard (LR) est suprieur 1,2 (1) ou 1,6, v
Court Retard (CR) est suprieur 1,5.(1) Dclencheur amont quip dun
seuil LR temporisable.
Les disjoncteurs Masterpact N et H assurent une slectivit totale
avec tous les disjoncteurs situs en aval si les 4 conditions
suivantes sont remplies : b le rapport entre les rglages long
retard des 2 appareils est dans un rapport 1,6 au maximum, b le
rapport entre les rglages court retard est dans un rapport de 1,5,
b les rglages des retards intentionnels sont compatibles, b le
rglage de linstantan, sil existe, doit tre sur OFF.
3.4.1.2. Protection contre les courts-circuits
b slectivit chronomtrique La slectivit chronomtrique des
disjoncteurs des gammes Merlin Gerin et Telemecanique est ralise ds
quil y a un dcalage dun cran de temporisation entre lappareil amont
et lappareil aval. b slectivit logique La slectivit est toujours
totale.
3.4.2. Rgles de slectivit pour Masterpact NT et NW3.4.2.1.
Masterpact NT et NW de type H1 et N1La slectivit de type
chronomtrique est toujours totale avec un Masterpact N1 ou H1 en
amont (Icw = Icu), quelque soit le disjoncteur plac en aval.
3.4.2.2. Masterpact NW de type H2 et H3La slectivit de type
chronomtrique est assure jusquau seuil de la tenue thermique soit :
b 85 kA pour un Masterpact NW H2, b 65 kA pour un Masterpact NW H3.
Au niveau du TGBT : v la slectivit nest sans doute pas totale
(figure 1) entre une arrive D1 et un dpart D2.DB102113 E45225
NW20 H2 D2 Jeu de Barres 100 kA
D1
D1
Slectivit limite 85 kA
Slectivit totale
D2
36
version: 1.0
3.4.3. Rgles de slectivit naturelle entre Compact NSX3.4.3.1.
Slectivit entre disjoncteurs de distributionAvec Compact NSX, des
rgles simples de slectivit peuvent tre tablies du fait des
nouvelles techniques de mise en uvre.
3.4.3.2. Protection contre les surcharges : slectivit
ampremtriqueComme dans le cas gnral, la slectivit ampremtrique
entre disjoncteurs Compact NSX est ralise si le rapport des seuils
de dclenchement : b Long Retard (LR) est suprieur 1,2 2,5, b Court
Retard (CR) est suprieur 1,5 2, suivant les types de dclencheurs
quipant les appareils.
3.4.3.3. Protection contre les courts-circuits de faibles
valeurs : slectivit chronomtriqueLe dclenchement de lappareil amont
D1 est lgrement temporis jusquau dclenchement rflexe. De ce fait,
le disjoncteur aval tant dun calibre infrieur - taille ampremtrique
sera beaucoup plus rapide. Il coupera dans un temps infrieur la
temporisation du disjoncteur amont. Cette slectivit, de type
chronomtrique, est applicable jusquau dclenchement rflexe de
lappareil amont (environ 25 In). La protection entre Compact NSX
est slective si le rapport entre les tailles physiques (calibres)
des disjoncteurs est suprieur 2.
3.4.3.4. Protection contre les courts-circuits levs : slectivit
nergtiqueLa technique de coupure dveloppe dans Compact NSX -
limitation exceptionnelle et dclenchement rflexe - permet un
tagement naturel des courbes en nergie de dclenchement de D2 / non
dclenchement de D1.
3.4.3.5. PrincipeLorsquun court-circuit trs lev est dtect par
les appareils D1 et D2, les contacts des appareils sentrouvrent
simultanment en limitant le courant. b Lnergie darc, importante au
niveau de D2, provoque son dclenchement. b Lnergie darc, limite au
niveau de D1, est insuffisante pour son dclenchement. De ce fait,
le disjoncteur aval tant dun calibre infrieur - taille ampremtrique
sera plus limiteur. Il coupera avec une limitation en courant telle
que lnergie de dfaut est largement infrieure au seuil de
dclenchement du disjoncteur amont.E56827
10000
NSX100 NSX250 100 A 250 A
1000
E56826
100
I t
10
t (s)1
.1
.01
.001 .5
1
x 100 A
10
100
300
Icu2 Icu1 I
Diagramme temps/courants. Diagramme nergie. Courbes de
dclenchement dun Compact NSX100 et 250 et types de slectivit.
Cette technique permet de rendre standard les rgles de slectivit
entre les appareils. La protection entre Compact NSX est slective
si le rapport entre les tailles physiques (calibres) des
disjoncteurs est suprieur 2. Dans le prolongement des slectivits
ampremtriques et chronomtriques, cette slectivit est dnomme
slectivit nergtique. version: 1.0 37
Le choix de Schneider Electric
ID/IN1 D1
3.4.4 La slectivit renforce par filiation avec les Compact
NSXAvec les disjoncteurs traditionnels, lorsque la filiation est
mise en uvre entre deux appareils, elle se fait par le dclenchement
du disjoncteur amont D1 pour aider le disjoncteur aval D2 couper le
courant. La limite de slectivit a une valeur Is au maximum gal au
Pouvoir de Coupure IcuD2 du disjoncteur aval. Lorsquil sagit de
disjoncteurs de type compact NSX, la technique de coupure mise en
uvre sur les courants de court-circuit levs permet daugmenter la
limite de slectivit. b Le Compact NSX aval D2 voit un courant de
court-circuit trs important. Le dclenchement rflexe le fait
dclencher trs rapidement (< 1 ms) avec un trs forte limitation
du courant de dfaut. b Le Compact NSX amont D1 voit un courant de
dfaut trs limit. Ce courant gnre une rpulsion des contacts/courbe
RC. Cette rpulsion entrane une tension darc limitant encore plus le
courant de court-circuit. Mais la pression darc est insuffisante
pour provoquer le dclenchement rflexe. Ainsi le Compact NSX D1 aide
le Compact NSX D2 couper le courant sans dclencher. La limite de
slectivit Is peut dpasser le pouvoir de coupure IcuD2 du
disjoncteur aval et atteindre le pouvoir de coupure renforc par
filiation. La slectivit devient alors totale avec un cot optimis
dappareils.UA D2 tE56825
E56824
UA D1 ts PD1 t's t
Rflexe
ts ID/IN2 D2
t
I t
PD2
RflexeIcu2 Icu1
ts
t's
t
Slectivit ampremtrique
Slectivit chronomtrique
Slectivit nergtique
Slectivit renforce par filiation courbes.
Slectivit renforce par filiation principe.
Avantage de la slectivit totale en standard avec Compact NSX
Lavantage immdiat est de rendre naturel la slectivit totale avec
Compact NSX ds que : v ltagement des rglages LR et CR est suprieur
ou gal 1,6, v ltagement des calibres nominaux des appareils est
suprieur ou gal 2,5. La figure ci-dessus illustre les trois types
de slectivit
38
version: 1.0
3.4.5. Applications particulires3.4.5.1. Comparaison avec les
fusiblesCette rgle est tout fait comparable celle utilise pour les
associations de fusibles o le rapport des courants assigns
(calibres) doit tre suprieur 1,6. Mais, par rapport aux
associations avec fusibles : b disjoncteur de distribution, b les
tables de slectivit renforce fonction des rsultats dessais,
permettent souvent de descendre des ratios comparables, b la
possibilit dobtenir la slectivit et la filiation avec des
disjoncteurs placs en aval (slectivit renforce), b disjoncteur de
protection moteur, b les disjoncteurs de protection moteur sont
parfaitement dimensionns pour le calibre du moteur, tandis que le
fusible doit tre surdimensionn par rapport au calibre nominal du
moteur. Lassociation bnficie de toutes les possibilits de fonctions
complmentaires intgres lies aux disjoncteurs. Le ratio de slectivit
est alors quivalent. En ce sens, les Compact NSX associent les : b
qualits des fusibles vis vis des courts-circuits levs, b qualits
naturellement suprieures pour le traitement des dfauts surcharge et
des courts-circuits de faible valeur, des rgles de slectivit, b les
avantages lis la richesse fonctionnelle et aux possibilits de
communication des disjoncteurs.
3.4.5.2. Slectivit entre un disjoncteur de distribution et un
disjoncteur de protectionLes qualits des Compact NSX permettent
leur utilisation en protection moteur.E45032
D1
D2
M
M
M
Slectivit des disjoncteurs en protection moteur.
3.4.6. SynthseLe tableau suivant rsume les conditions remplir
pour obtenir une slectivit totale.
D1TM
ApplicationDistribution Moteur
D2TM or Multi 9 Micrologic MA + relais thermique spar
Magnto-thermique moteur TM or Multi 9 Micrologic MA + relais
thermique spar Magnto-thermique moteur Micrologic
Rapport des tailles Rapport entre les rglages amont et aval
Protection thermique Protection magntiqueu 2,5 u 2,5 u 1,6 u 1,6 u3
u3 u 1,6 u 1,3 u3 u3 u 1,3 u2 u 1,5 u2 u2 u 1,5 u 1,5 u 1,5 u 1,5 u
1,5
Micrologic
Distribution Moteur
u 2,5 u 2,5
version: 1.0
39
La mise en uvre de la slectivit et de la filiation4.1. Tableaux
de slectivitLes tableaux en partie Complments techniques indiquent
les possibilits de slectivit des disjoncteurs Merlin Gerin entre
eux. Les rsultats proviennent, selon quil y a ou non filiation, de
comparaison des caractristiques ou dessais.
4.1.1.1. Conditions dutilisationLes conditions dutilisations
sont prcises, les disjoncteurs pouvant tre utiliss en distribution
ou en protection moteur.
4.1.1.2. Lecture des tableauxLes cases grises ou comportant un T
correspondent une slectivit totale entre les disjoncteurs amont et
aval concerns, sous les conditions dutilisation prcises en partie
Complments techniques. Pour les autres cases on a, soit une
slectivit partielle (limite de slectivit indique), soit pas de
slectivit (cases sans valeur mentionne).
4.1.1.3. Tableaux de slectivit renforce par filiation avec
Compact NSX
Avec les disjoncteurs de type compact NSX, la filiation mise en
uvre entre deux appareils permet daugmenter la limite de slectivit.
Celle-ci peut de ce fait atteindre le pouvoir de coupure renforc
par filiation et la slectivit devient alors totale. Ceci se traduit
par des tableaux de slectivit dite renforce avec ces disjoncteurs
prsents en partie Complments techniques.
4.2. Tableaux de filiationLes tableaux de la partie Complments
techniques donnent, en distribution 220/240 V et 400/415 V entre
phases, puis en protection moteur, les possibilits de filiation
conformes la CEI 60947-2 entre les disjoncteurs : b Multi 9 avec
Multi 9, b Compact NS, Compact, Masterpact avec Multi 9 et entre
eux. Dans le cas de disjoncteurs utiliss en monophas sur un rseau
TN, on utilise le tableau 220/240 V.Nota : Les tableaux de
filiation sont donns pour un schma de liaisons la terre de type TN
ou TT. Ils ne sont pas applicables en schma IT.
4.2.1.1. Cas de plusieurs transformateurs en parallle
Dans ce cas, il faut utiliser des tableaux spcifiques qui
donnent les types de disjoncteurs installer sur les dparts de
source et sur les dparts principaux dans le cas de 2 ou 3
transformateurs en parallle. Ils sont tablis avec les hypothses
suivantes : b puissance de court-circuit du rseau amont de 500 MVA,
b les transformateurs coupls sont identiques (20 kV/410 V) et de
tension de courtcircuit usuelle, b le courant de court-circuit sur
le jeu de barres ne tient pas compte des impdances des liaisons
(cas le plus dfavorable), b les conditions de couplage des
transformateurs en parallle sont runies, cest--dire que les
transformateurs ont : v le mme Ucc, v le mme rapport de
transformation, v un rapport des puissances y 2. LIcc est donn
titre indicatif ; il pourra tre diffrent en fonction des Ucc en %
donns par les fabricants de transformateurs, les valeurs des PdC
renforcs par filiation sont donc donnes pour des valeurs
suprieures.
40
version: 1.0
4.3. Etude de la slectivit HTA / BT de 1 6300 ADB102109
Niveau ASolefuse 43 A NW16N1 Micrologic 5.0 cran 11600 A 23
kA
1
2 70 kA
NS1000H cran 0
3 1000 A
Niveau BNSX400N400 A
65 kA
4 100 A
NSX100N50 kA
5
NSX160F
100 A
100 A
NSX100F-MA37 kW
Niveau CC60H-D
29 kA
16 A
Schma simplifi dune installation type qui globalise la majorit
des cas rencontrs en pratique.
La figure montre la mise en uvre de la coordination des
diffrentes protections dans une distribution HT/BT.
version: 1.0
41
La mise en uvre de la slectivit et de la filiation
E45029
10 000 5 000 2 000 1 000 500 200 100 50 28 10 5 2 1 .5 .2 .1 .02
.01 .005 .002 0,3 kA
NW16N1 Micrologic 5.0A tsd = 0,1 s ON Ii OFF
F1 20 kV 1000 kVA 400 V D1 23 kAF1 = Solefuse 43 A
t(s)
max cran 0,4 cran 0,1 min cran 0
1,6 kA
Slectivit NW16N1/Solefuse courant ramen au secondaire.
IBT
8 kA
Icc = 23 kA
4.3.1. Au niveau du TGBT4.3.1.1. Slectivit avec la partie HT Les
2 dispositifs de protection sont en srie. De ce fait, les avantages
de continuit de service lis la slectivit entre les protections ne
paraissent pas intressants. Nanmoins, lintrt de la slectivit HT/BT
rside surtout dans le fait que lintervention de remise en service
se fait de manire moins contraignante en BT (accessibilit,
consignation). La comparaison des courbes de dclenchement rapports
au secondaire du transformateur HT/BT montre que la slectivit entre
le Masterpact NW16 et le fusible SOLEFUSE 43 A est : b totale : si
le Masterpact a un dclenchement sans retard intentionnel, b quasi
totale : si le Masterpact NW a un dclenchement avec un retard
intentionnel au cran 0,1 (Micrologic 5.0 A : retard intentionnel
rglable du cran 0,1 ON 0,4 ON) au pire la limite de slectivit se
situe 20 kA (1).(1) La mise en parallle du 3 transformateurs cre un
Icc sur le jeu de barres commun de 70 kA, mais chacun des
disjoncteurs source ne voit un Icc que de 20 kA. Nota : la
slectivit est totale avec un disjoncteur HT en amont.
4.3.1.2. Slectivit avec la partie BT aval Daprs la rgle tablie
en page 36, le disjoncteur Masterpact NW16N1 au cran 0,1 est
totalement slectif avec tous les disjoncteurs situs en aval : b
sils ont un retard intentionnel un cran infrieur. Dans le cas
prsent, ils doivent tre sans retard intentionnel (cran 0), b si le
rapport des calibres est y 1,2, voir page 39. De ce fait, le
Masterpact NW16N1 est slectif total avec le NS1000A situ en
aval.
4.3.2. FiliationIl ny pas de filiation entre les disjoncteurs
NW16N1 et NS1000A.
42
version: 1.0
Schneider Electric met disposition un logiciel Ecodial daide la
dfinition des Disjoncteurs, qui optimise le choix des disjoncteurs,
leur coordination et leurs rglages en fonction du type
dinstallation.
4.3.3. Au niveau du tableau de distribution de puissance
Lutilisation de la technique de "slectivit renforce par limitation"
permet b lutilisation de disjoncteur Compact NSX type N en aval
grce au renforcement de leur pouvoir de coupure par filiation entre
le NS1000H et les NSX400 / NSX100. b la slectivit totale,
cest--dire jusquau niveau de lIcc prsum, avec des disjoncteurs
standard (type N) installs en aval grce la slectivit renforce
jusquau pouvoir de coupure de lappareil amont. Au niveau de
linstallation (figure page 41), le NSX100N alimente des dparts non
prioritaires. De ce fait, une slectivit partielle avec une solution
optimise de la protection pourrait tre tolre. En revanche, le
NSX400N alimente des rcepteurs ncessitant une haute disponibilit en
nergie lectrique. La slectivit totale pour lutilisateur est
requise. Celle-ci est obtenue en standard avec Compact NSX.
4.3.4. Au niveau du tableau divisionnaire En aval du disjoncteur
NSX400N, la coordination avec le disjoncteur NSX160N se faitde mme
grce la slectivit renforce par limitation : b avec renforcement du
pouvoir de coupure du NSX160N (jusqu 50 kA), b avec renforcement de
la slectivit (jusquau pouvoir de coupure renforc du NSX160N soit 50
kA). La slectivit est totale.Nota : La rgle de slectivit entre
Compact NSX page 38 sapplique cette coordination.
4.3.4.1. Disjoncteur de protection moteurCoordination vers la
distribution amont La puissance du moteur (37 kW) ncessite sous 400
V une protection par un disjoncteur NSX100F-MA. Les performances de
la coordination sont identiques celles tablies pour la protection
de distribution, soit : b renforcement du pouvoir de coupure du
NSX100F-MA, b renforcement de la slectivit (jusquau pouvoir de
coupure renforc du NSX100FMA soit 50 kA).Nota : La protection par
fusible dans ce cas se ferait avec un aM dont les caractristiques
sont analogues un fusible de calibre 160 A. Le rapport de slectivit
disjoncteur/disjoncteur ou fusible/fusible est dans ce cas
identique.
Coordination au niveau du dpart moteur Les qualits de limitation
du disjoncteur NSX160N amne une coordination de type 2 avec des
composants standard : relais de protection thermique et contacteurs
de Telemecanique. Cette coordination est garantie par Schneider
Electric.Nota : La protection par fusible entrane un
surdimensionnement des composants du dpart moteur pour obtenir une
coordination de type 2.
4.3.5. Au niveau du tableau de distribution terminale yMalgr le
niveau dIcc, cet endroit de linstallation, les performances de
coordination entre les gammes Compact NSX et M9 permettent davoir
une slectivit totale mme avec lutilisation dun C60HD ou -MA. La
slectivit totale de cette installation t ralise entre : b la HT et
la BT, b sur 5 tages de la distribution BT.
version: 1.0
43
Notes
44
version: 1.0
0
Schneider Electric Industries SAS89, boulevard Franklin
Roosevelt F - 92500 Rueil-Malmaison cedex (France) Tel : +33 (0)1
41 29 85 00
http://www.schneider-electric.comhttp://www.schneider-electric.co
En raison de lvolution des normes et du matriel, les
caractristiques indiques par les textes et les images de ce
document ne nous engagent quaprs confirmation par nos services. Ce
document a t imprim sur du papier cologique. Cration, ralisation :
Schneider Electric Photos : Schneider Electric Impression :
DBTP107GUI/FR
02-2008
2008 - Schneider Electric - Tous droits rservs
