Points de sélection et de réglage des disjoncteurs

La sélection des disjoncteurs doit être basée sur les conditions de fonctionnement réelles, y compris la catégorie d'utilisation, la tension de fonctionnement nominale, le courant nominal, le courant de réglage nominal du déclencheur et d'autres paramètres. Les caractéristiques de protection doivent être sélectionnées en fonction des courbes caractéristiques de protection fournies dans le catalogue de produits, et les caractéristiques de court-et le coefficient de sensibilité doivent être vérifiés.

Classification des disjoncteurs

(1) Disjoncteur pneumatique (ACB)

L'ACB est également connu sous le nom de disjoncteur universel. Tous les composants sont montés dans un cadre métallique isolé, généralement de type ouvert. Il peut être équipé de divers accessoires et le remplacement des contacts et des pièces est pratique. Il est principalement utilisé comme interrupteur principal côté alimentation.

Les versions les plus-actuelles incluent des types électromagnétiques, électroniques et intelligents. Le disjoncteur offre une protection en quatre -étages : temporisation longue-, temporisation courte-, protection instantanée et contre les défauts de terre. La valeur de réglage de chaque protection peut être ajustée dans une certaine plage en fonction de sa valeur nominale.

ACB s'applique au courant alternatif 50 Hz, à la tension nominale de 380 V, à 660 V et aux réseaux de distribution avec un courant nominal de 200 A à 6 300 A. Il est principalement utilisé pour la distribution d'énergie et la protection des lignes et des équipements d'alimentation contre les surcharges, les sous-tensions, les courts-circuits, les défauts de terre monophasés et autres défauts.

Avec diverses fonctions de protection intelligentes, il peut réaliser une protection sélective. Dans des conditions normales, il peut être utilisé pour des commutations peu fréquentes de circuits. Des disjoncteurs inférieurs à 1 250 A peuvent être utilisés pour protéger les moteurs contre les surcharges et les courts-circuits dans les réseaux 380 V AC 50 Hz.

L'ACB est également souvent utilisé comme interrupteur de sortie principal du côté 400 V des transformateurs, des interrupteurs de liaison de bus, des interrupteurs d'alimentation de grande -capacité et des interrupteurs de commande de moteur de grande taille.

(2) Disjoncteur à boîtier moulé (MCCB)

MCCB est également connu sous le nom de disjoncteur modulaire. Sa borne de mise à la terre, ses contacts externes, sa chambre d'extinction d'arc, son déclencheur et son mécanisme de commande sont enfermés dans un boîtier moulé en plastique.

Les contacts auxiliaires, les déclencheurs à minimum de tension, les déclencheurs shunt et autres composants sont pour la plupart modularisés avec une structure très compacte. Généralement, la maintenance n'est pas prise en compte et convient aux interrupteurs de protection des circuits de dérivation.

Le MCCB contient généralement une unité de déclenchement thermique-magnétique, tandis que les MCCB de grande taille-sont équipés de capteurs de déclenchement à semi-conducteurs-.

Les déclencheurs de surintensité-pour MCCB incluent des types électromagnétiques et électroniques. Généralement, les MCCB électromagnétiques sont des disjoncteurs non-sélectifs avec seulement une temporisation longue-et une protection instantanée. Les MCCB électroniques offrent quatre fonctions de protection : temporisation longue-, temporisation courte-, protection instantanée et contre les défauts de terre.

Certains MCCB électroniques récemment lancés sont également équipés d'une fonction de verrouillage sélectif de zone (ZSI).

Le MCCB est généralement utilisé pour le contrôle et la protection des lignes de distribution, le commutateur principal de sortie basse tension des petits transformateurs de distribution, le contrôle des terminaux de distribution d'énergie et peut également être utilisé comme interrupteur d'alimentation pour diverses machines de production.

(3) Disjoncteur miniature (MCB)

Le MCB est le dispositif de protection des bornes le plus largement utilisé dans la construction de systèmes de distribution de bornes électriques. Il est utilisé pour les courts-circuits, les surcharges, les surtensions et autres protections pour les circuits monophasés et triphasés inférieurs à 125 A, y compris les pôles 1P, 2P, 3P et 4P.

Le MCB se compose d'un mécanisme de commande, de contacts, de dispositifs de protection (divers déclencheurs), d'un système d'extinction d'arc, etc. Ses contacts principaux sont fermés manuellement ou électriquement. Après la fermeture, le mécanisme de déclenchement libre verrouille les contacts principaux en position fermée.

Les bobines des déclencheurs à surintensité-et les éléments thermiques des déclencheurs thermiques sont connectées en série avec le circuit principal. Les bobines des déclencheurs à sous-tension sont connectées en parallèle avec l'alimentation électrique.

Dans la conception électrique des bâtiments civils, le MCB est principalement utilisé pour les surcharges, les courts-circuits, les surintensités, les pertes de tension, les sous-tensions, la mise à la terre, les fuites à la terre, le transfert automatique des alimentations doubles, ainsi que la protection et le contrôle des moteurs lors de démarrages peu fréquents.

Paramètres caractéristiques de base des disjoncteurs

(1) Tension de fonctionnement nominale Ue

La tension de fonctionnement nominale est la tension nominale du disjoncteur à laquelle il peut fonctionner en continu dans des conditions normales de service et de performance spécifiées.

En Chine, pour des niveaux de tension de 220 kV et moins, la tension de fonctionnement maximale est de1,15 foisla tension nominale du système. Pour les niveaux de tension de 330 kV et plus, la tension de fonctionnement maximale est1,1 foisla tension nominale.

Le disjoncteur doit maintenir l'isolation à la tension de fonctionnement maximale du système et est capable d'effectuer et d'interrompre des opérations dans des conditions spécifiées.

(2) Courant nominal In

Le courant nominal est le courant que le déclencheur peut transporter en continu à une température ambiante inférieure à 40 degrés. Pour les disjoncteurs avec déclencheurs réglables, il s'agit du courant maximum que le déclencheur peut transporter en continu.

Lorsqu'elle est utilisée à une température ambiante supérieure à 40 degrés mais pas supérieure à 60 degrés, la charge doit être déclassée pour un fonctionnement continu.

(3) Réglage du courant de libération de surcharge Ir

Lorsque le courant dépasse le réglage du déclencheur de surcharge Ir, le disjoncteur se déclenche avec une temporisation. Cette valeur représente également le courant maximum que le disjoncteur peut transporter sans se déclencher.

Cette valeur doit être supérieure au courant de charge maximum Ib, mais inférieure au courant maximum admissible Iz du circuit.

Pour les déclencheurs thermiques-magnétiques, Ir est généralement réglable dans la plage de 0,7 à 1,0 In. Pour les déclencheurs électroniques, la plage de réglage est plus large, généralement de 0,4 à 1,0 In. Pour les disjoncteurs équipés de déclencheurs sur courant non-réglables sur-, Ir = In.

(4) Court-circuit-Réglage du courant de libération Im

Des relais de déclenchement de court-circuit-(instantanés ou à court-temporisation) sont utilisés pour déclencher rapidement le disjoncteur en cas de courant de défaut élevé. Le seuil de déclenchement est Im.

(5) Courant de tenue à courte durée-Icw

Il s'agit de la valeur du courant autorisé à circuler pendant une durée spécifiée, ce qui ne causera pas de dommages aux conducteurs en raison d'une surchauffe pendant la durée spécifiée.

(6) Capacité de coupure

Le pouvoir de coupure d'un disjoncteur fait référence à sa capacité à interrompre en toute sécurité les courants de défaut, qui n'est pas nécessairement liée à son courant nominal.

Les valeurs nominales courantes incluent 36 kA, 50 kA, etc. Elles sont généralement divisées en :

Pouvoir ultime de coupure de court-circuit-Icu

Court-circuit de service-CI à capacité de coupure

 

Principes généraux de sélection des disjoncteurs

Tout d'abord, sélectionnez letaperetnombre de pôlesdu disjoncteur selon l'application ;

sélectionnez lecourant nominalselon le courant de fonctionnement maximum ;

sélectionnez letype de libération, types et spécifications des accessoires selon les besoins.

Les exigences spécifiques sont les suivantes :

⑴La tension de fonctionnement nominale (Ue) du disjoncteur supérieure ou égale à la tension nominale du circuit.

⑵Le pouvoir nominal de création et de coupure de court-circuit-du disjoncteur est supérieur ou égal au courant de charge calculé du circuit.

⑶Le pouvoir nominal de création et de coupure de court-circuit-du disjoncteur est supérieur ou égal au courant de court-circuit-maximum pouvant survenir dans le circuit (généralement calculé en valeur efficace).

⑷Le courant de défaut à la terre monophasé-à l'extrémité du circuit est supérieur ou égal à 1,25 fois le courant de réglage de déclenchement instantané (ou court-temporisé) du disjoncteur.

⑸La tension nominale du déclencheur à minimum de tension du disjoncteur est égale à la tension nominale du circuit.

⑹La tension nominale du déclencheur shunt du disjoncteur est égale à la tension d'alimentation de commande.

⑺La tension de fonctionnement nominale du mécanisme de commande motorisé est égale à la tension d'alimentation de commande.

⑻Lorsque le disjoncteur est utilisé pour les circuits d'éclairage, le courant de réglage instantané du déclencheur électromagnétique est généralement6 foisle courant de charge.

⑼Lorsqu'un disjoncteur est utilisé pour la protection contre les courts-circuits-d'un seul moteur :

Courant de réglage de déclenchement instantané =1.35 fois le courant de démarrage du moteur (pour la série DW) ou 1,7 fois le courant de démarrage du moteur (pour la série DZ).

⑽Lorsqu'un disjoncteur est utilisé pour la protection contre les courts-circuits-de plusieurs moteurs :

Courant de réglage de déclenchement instantané =1.3 fois le courant de démarrage du plus gros moteur plus le courant de fonctionnement des moteurs restants.

⑾Lorsqu'un disjoncteur est utilisé comme interrupteur principal du côté basse-tension d'un transformateur de distribution :

●Son pouvoir de coupure doit être supérieur au courant de court-courant du côté basse-tension du transformateur.

●Le courant nominal du déclencheur ne doit pas être inférieur au courant nominal du transformateur.

●Courant de réglage de la protection contre les courts-circuits : généralement 6 à 10 fois le courant nominal du transformateur.

●Courant de réglage de la protection contre les surcharges : égal au courant nominal du transformateur.

⑿Après avoir sélectionné au préalable le type et la valeur nominale du disjoncteur, coordonnez-vous avec les caractéristiques de protection des disjoncteurs en amont et en aval pour éviterdéclenchement en cascadeet élargir la portée du défaut.

 

Sélectivité des disjoncteurs

Selon leurs performances de protection, les disjoncteurs utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie peuvent être classés en deux catégories :sélectifetnon sélectif.

Les disjoncteurs sélectifs basse tension comprennentprotection en deux étapesetprotection en trois étapestypes.Parmi eux, la caractéristique instantanée et la caractéristique de retard de courte durée sont utilisées pour le déclenchement par court-circuit, tandis que la caractéristique de retard de longue durée est utilisée pour la protection contre les surcharges.

Les disjoncteurs non sélectifs fonctionnent généralement instantanément et ne sont utilisés que pour la protection contre les courts-circuits. Certains offrent un fonctionnement à long retard et ne sont utilisés que pour la protection contre les surcharges.

Dans un système de distribution d'énergie, si ledisjoncteur amontest sélectif et ledisjoncteur avalest non sélectif ou sélectif, la sélectivité est principalement obtenue en utilisant la temporisation du déclencheur à courte temporisation ou différentes temporisations.

Lors de l'utilisation de la temporisation du disjoncteur en amont, il convient de prêter attention aux points suivants :

⑴Que le disjoncteur en aval soit sélectif ou non, le courant de réglage du déclencheur instantané de surintensité du disjoncteur en amont ne doit généralement pas être inférieur à1,1 foisle courant de court-circuit triphasé maximum à la borne de départ du disjoncteur aval.

⑵Si le disjoncteur aval est non sélectif, pour empêcher le déclencheur à maximum de courant court retardé en amont de fonctionner en premier en raison d'une sensibilité de déclenchement instantané insuffisante du disjoncteur aval lors d'un court-circuit dans son circuit protégé (ce qui perdrait sa sélectivité), le courant de réglage du déclencheur à maximum de courant court retard en amont ne doit généralement pas être inférieur à1,2 foiscelle du déclencheur instantané à maximum de courant aval.

⑶Si le disjoncteur en aval est également sélectif, pour garantir la sélectivité, le temps de fonctionnement de courte durée du disjoncteur en amont doit être d'au moins0,1 s de plusque celui du disjoncteur aval.

D'une manière générale, pour assurer un fonctionnement sélectif entre deux niveaux de disjoncteurs basse tension, le disjoncteur en amont doit être équipé d'un déclencheur à maximum de courant à court retard et son courant de fonctionnement doit être au moins d'un niveau supérieur à celui du disjoncteur en aval. Au moins le courant de fonctionnement du disjoncteur en amont Iop.1 ne doit pas être inférieur à1,2 foisle courant de fonctionnement du disjoncteur aval Iop.2​, soit : Iop.1​ Supérieur ou égal à 1,2Iop.2​

 

Protection en cascade des disjoncteurs

Dans la conception des systèmes de distribution d'énergie, la coordination sélective entre les disjoncteurs amont et aval doit répondre aux exigences de sélectivité, de rapidité et de sensibilité.

La sélectivité est liée à la coordination entre les disjoncteurs en amont et en aval, tandis que la vitesse et la sensibilité sont respectivement liées aux caractéristiques du dispositif de protection lui-même et au mode de fonctionnement du circuit.

Une bonne coordination entre les disjoncteurs en amont et en aval peut déconnecter sélectivement le circuit défectueux, garantissant ainsi que les autres circuits sains du système de distribution continuent de fonctionner normalement. Au contraire, cela affectera la fiabilité du système de distribution.

La protection en cascade est une application spécifique de la caractéristique de limitation de courant-des disjoncteurs. Son principe principal est d'utiliser l'effet de limitation de courant-du disjoncteur en amont, de sorte que des disjoncteurs avec un pouvoir de coupure inférieur puissent être sélectionnés pour les circuits en aval, afin de réduire les coûts et d'économiser des dépenses.

Le disjoncteur limiteur de courant en amont QF1 est capable de couper le courant de court-circuit potentiel maximal à son emplacement d'installation. Étant donné que les disjoncteurs en amont et en aval du système de distribution sont installés en série, lorsqu'un court-circuit se produit à la sortie du disjoncteur en aval QF2, le courant de court-circuit réel est bien inférieur au courant de court-circuit présumé à cet emplacement en raison de l'effet limitant de courant de QF1.

En d'autres termes, le pouvoir de coupure du disjoncteur aval QF2 est grandement amélioré avec l'aide de QF1, dépassant son pouvoir de coupure nominal.

Ce type de protection en cascade a également certaines conditions. Par exemple, les circuits adjacents ne doivent pas supporter de charges importantes (car une fois QF1 déclenché, le circuit QF3 perdra également de la puissance). Dans le même temps, le réglage instantané de QF1 doit correspondre correctement à celui de QF2.

Les données en cascade ne peuvent être déterminées que par des tests, et la coordination et la sélection des disjoncteurs en amont et en aval ne peuvent être confirmées et fournies que par le fabricant du disjoncteur.

 

Sensibilité des disjoncteurs

Pour garantir que le déclenchement instantané ou de courte durée-sur-courant du disjoncteur peut fonctionner de manière fiable dans le mode de fonctionnement minimum du système lorsque le moindre défaut de court-circuit se produit dans sa plage de protection, la sensibilité de protection du disjoncteur doit répondre aux exigences spécifiées dansCode de conception de distribution d'énergie-basse tension(GB 50054-95).

La sensibilité ne doit pas être inférieure à 1,3, soit : Sp​=Ik.min​/Iop​ Supérieur ou égal à 1,3

Où:

Iop​=Courant de fonctionnement de la temporisation instantanée ou courte-sur-version actuelle

Ik.min​=Courant de court-circuit-monophasé ou biphasé-court-à l'extrémité de la ligne protégée dans le mode de fonctionnement minimum du système

Sp​=Sensibilité du disjoncteur

Une attention particulière doit également être portée à la vérification de la sensibilité lors de la sélection du disjoncteur. Pour les disjoncteurs sélectifs équipés à la fois de déclencheurs à courte-temporisation et à surintensité instantanée-, seule la sensibilité de fonctionnement du déclencheur à courte-temporisation sur-courant doit être vérifiée ; la vérification de la version instantanée sur-n'est pas requise.

 

Sélection et réglage des déclencheurs de disjoncteur

(1) Réglage du courant de fonctionnement pour le déclenchement instantané de surintensité

Parmi les équipements protégés par le disjoncteur, certains appareils électriques génèrent un courant de crête plusieurs fois supérieur à leur courant nominal en peu de temps lors du démarrage, ce qui permet au disjoncteur de supporter un courant de crête important sur une courte période.

Le courant de fonctionnement Iop(o)​ du déclencheur instantané à maximum de courant doit dépasser le courant de crête Ipk​ du circuit, à savoir : Iop(o)​ Supérieur ou égal à Krel​⋅Ipk​Où Krel​ est le coefficient de fiabilité.

Lors de la sélection du disjoncteur, assurez-vous que le courant de réglage du déclencheur instantané à maximum de courant dépasse le courant de crête pour éviter un déclenchement involontaire.

(2) Réglage du courant de fonctionnement et du temps de déclenchement de surintensité à court terme

Le courant de fonctionnement Iop(s)​ du déclencheur à maximum de courant à court retard doit également dépasser le courant de crête Ipk​ du circuit, à savoir : Iop(s)​ supérieur ou égal à Krel​⋅Ipk​Où Krel​ est le coefficient de fiabilité.

Le temps de fonctionnement des déclencheurs court-retard est généralement compris entre 0,2 s, 0,4 s et 0,6 s. Il doit être déterminé en fonction de la coordination sélective des dispositifs de protection en amont et en aval. Le temps de fonctionnement de la protection en amont doit être un intervalle de temps plus long que celui de la protection en aval.

(3) Réglage du courant de fonctionnement et du temps de libération de surintensité à long retard

Le déclencheur à surintensité à long retard est principalement utilisé pour la protection contre les surcharges. Par conséquent, son courant de fonctionnement Iop(l)​ doit uniquement dépasser le courant de charge maximal (courant calculé I30​) du circuit : Iop(l)​ Supérieur ou égal à Krel​⋅I30​Où Krel​ est le coefficient de fiabilité.

La durée de fonctionnement du déclencheur long retard doit dépasser la durée de surcharge de courte durée autorisée pour éviter un déclenchement involontaire du disjoncteur.

(4) Coordination entre le courant de fonctionnement du déclencheur de surintensité et le câble protégé

Pour éviter une surchauffe de l'isolation, des dommages ou même un incendie provoqué par une surcharge ou un court-circuit sans déclenchement, le courant de fonctionnement Iop​ du déclencheur à maximum de courant doit être conforme à : Iop​ Inférieur ou égal à Kol​⋅Ial​Où :

Ial​=capacité de transport de courant admissible du câble isolé

Kol​=facteur de surcharge de courte durée admissible du câble isolé

La valeur de Kol​ :

Pour les déclencheurs instantanés et de courte durée : 4,5

Pour déclencheur temporisé utilisé comme protection contre les courts-circuits : 1.1

Pour un déclencheur temporisé utilisé uniquement comme protection contre les surcharges : 1

Si les exigences de coordination ci-dessus ne sont pas respectées, ajustez le courant de fonctionnement du déclencheur ou augmentez la section transversale du conducteur ou du câble en conséquence.