Qu'est-ce que la sélectivité des disjoncteurs + principes de calcul de la sélectivité

La sélectivité ou sélectivité des disjoncteurs est essentielle pour garantir un fonctionnement fiable d'un circuit électrique. Cette fonction permet d'éviter les situations d'urgence et d'élever la sécurité à un niveau supérieur.

En cas de surcharge de ligne ou de court-circuit, seule la ligne endommagée est protégée, le reste de l'installation électrique reste en état de fonctionnement. Nous analyserons en détail pourquoi cela se produit dans cet article, examinerons les principales tâches de protection sélective, les schémas de connexion et leurs caractéristiques.

Nous prêterons également attention au calcul de la sélectivité et aux règles de création d'une carte, en fournissant au matériel des schémas visuels, des tableaux et des photos. Et nous compléterons l'article avec des explications détaillées dans des vidéos.

Le sens et les principales tâches de la protection sélective

Un fonctionnement sûr et un fonctionnement stable des installations électriques sont les tâches assignées à la protection sélective. Il calcule et coupe instantanément la zone endommagée sans interrompre l'alimentation électrique des zones saines. La sélectivité réduit la charge sur l'installation et réduit les conséquences d'un court-circuit.

Avec le bon fonctionnement des disjoncteurs, les demandes d'alimentation électrique ininterrompue et, par conséquent, le processus technologique sont satisfaits au maximum.

Lorsque l'équipement automatique qui effectue l'ouverture devient défectueux à la suite d'un court-circuit, grâce à la sélectivité, les consommateurs recevront une alimentation normale.

La règle selon laquelle la quantité de courant traversant tous les interrupteurs de distribution installés derrière le disjoncteur d'entrée est inférieure au courant désigné de ce dernier est à la base de la protection sélective.

Au total ces dénominations il peut y en avoir plus, mais chaque individu doit être au moins un échelon en dessous de celui d'introduction. Ainsi, si un disjoncteur de 50 ampères est installé à l'entrée, un interrupteur avec un courant nominal de 40 A est installé à côté.

Le disjoncteur est constitué des éléments suivants : levier (1), bornes à vis (2), contacts mobiles et fixes (3, 4), plaque bimétallique (5), vis de réglage (6), solénoïde (7), grille d'extinction d'arc. (8) , loquets (9)

À l'aide du levier, vous pouvez activer ou désactiver l'entrée de courant vers les bornes. Les contacts sont connectés aux bornes et fixes. Le contact mobile avec le ressort sert à une ouverture rapide et le circuit y est connecté via un contact fixe.

Le découplage, si le courant dépasse sa valeur seuil, se produit en raison de l'échauffement et de la flexion de la plaque bimétallique, ainsi que du solénoïde.

Les courants de déclenchement sont réglés à l'aide d'une vis de réglage. Afin d'éviter l'apparition d'un arc électrique lors de l'ouverture du contact, un élément tel qu'une grille d'extinction d'arc a été introduit dans le circuit. Il y a un loquet pour sécuriser le corps de la machine.

La sélectivité, en tant que caractéristique de la protection par relais, est la capacité de détecter une unité système défectueuse et de la couper de la partie active de l'EPS.

Voici un schéma du tableau montrant clairement comment la charge est répartie dans tout l'appartement. Avant d'installer la machine, vous devez calculer la puissance totale de l'équipement qui y sera connecté

La sélectivité des automates est leur capacité à travailler en alternance. Si ce principe n'est pas respecté, les disjoncteurs et le câblage électrique chaufferont.

En conséquence, un court-circuit sur la ligne, un grillage des contacts fusibles et de l'isolation peuvent se produire. Tout cela entraînera une panne des appareils électriques et un incendie.

Disons qu'il y a une urgence sur une longue ligne électrique. Selon la règle principale de sélectivité, la machine la plus proche du lieu du dommage est déclenchée en premier.

Si un court-circuit se produit dans une prise d'un appartement ordinaire, la protection de la ligne dont fait partie cette prise doit être activée sur le panneau. Si cela ne se produit pas, c'est au tour du disjoncteur sur le panneau, et seulement derrière lui - celui d'entrée.

Sélectivité absolue et relative de la protection

Le concept de sélectivité est défini GOSTotm CEI 60947-1-2014. Il existe deux types de sélectivité : absolue et relative. Si la protection est coordonnée de telle manière qu'elle opère exclusivement à l'intérieur de la zone protégée, cela indique sa sélectivité absolue.

Dans ces circonstances, le courant de sélectivité maximum devient le même que le pouvoir de coupure maximum du disjoncteur situé en dessous.

Le déclenchement en secours, lorsqu'un arrêt ne s'est pas produit dans la zone problématique, est appelé protection relativement sélective.Dans ce cas, les interrupteurs situés au dessus sont éteints.

Si la valeur de courant spécifiée du disjoncteur est dépassée, c'est-à-dire en l'absence de surcharges importantes, la protection sélective fonctionne presque sans faute. Il est beaucoup plus difficile d'y parvenir avec des circuits courts.

Les entreprises publient des données sur les produits fabriqués sur le corps de l'appareil et sur leurs sites Internet. Il est important de lire correctement marquage des machines — les faisceaux de commutateurs sont constitués uniquement selon les tableaux d'un fabricant spécifique. Il ne faut pas oublier que les groupes organisés sur une base relative ont un grand nombre de fonctions.

Les tableaux de sélectivité que les fabricants attachent à leurs produits simplifient la tâche. En les utilisant, des groupes avec sélectivité de fonctionnement sont créés

La lettre « T » dans le tableau indique la sélectivité complète d'une paire d'appareils et le chiffre indique une sélectivité partielle. Lorsque la valeur limite de courant de défaut attendue est inférieure au nombre indiqué dans le tableau, la sélectivité sera assurée

Pour vérifier la sélectivité entre la machine du dessus et du dessous, trouvez l'intersection de la verticale et de l'horizontale. Assurer la sélectivité est une tâche très importante lors de l’alimentation des consommateurs appartenant à une catégorie particulière.

En son absence, le processus de production peut s'arrêter, les lignes peuvent être endommagées, les systèmes de climatisation, les systèmes de désenfumage et autres seront éteints.

Types de schémas de connexion sélectifs

En plus de la sélectivité absolue et relative, il existe 7 autres types de protection sélective :

• zone;
• temps-courant ;
• énergie;
• temporaire;
• complet;
• partiel;
• actuel

Pour assurer la sélectivité requise de l'autoprotection des réseaux électriques avec disjoncteurs, différentes méthodes sont utilisées. Mais de toute façon c'est important installer correctement l'interrupteur, en suivant le schéma choisi et les règles d'installation.

Type n°1 – protection complète et partielle

La protection complète signifie que si une paire de disjoncteurs est connectée en série, l'apparition de surintensités provoque l'arrêt de celui situé à proximité de la zone de défaut.

La protection partielle fonctionne sur le même principe que la protection totale, mais seulement une fois que le courant atteint le seuil défini.

La sélectivité de coupure assurée par les disjoncteurs (A et B) est que le court-circuit, quel que soit l'endroit où il se produit dans l'installation électrique, sera coupé par l'interrupteur le plus proche situé au-dessus de ce point. Les appareils restants ne s'éteindront pas

Si la sélectivité est assurée pour la plus petite des valeurs actuelles de deux AV, il y a lieu de parler de sélectivité complète entre eux. Dans ce cas, la valeur maximale du courant de court-circuit estimé de l'installation sera en aucun cas égale ou inférieure à la valeur du courant des deux disjoncteurs.

Type n°2 - type de sélectivité actuelle

Le principal indicateur de la sélectivité actuelle est la marque de courant maximum. De l'objet à l'entrée, les valeurs sont classées par ordre croissant. Le fonctionnement de cette sélectivité de protection repose sur les mêmes bases que celui de la sélectivité temporelle.

La seule différence est que la vitesse d'obturation est basée sur la valeur actuelle - à mesure que le point de court-circuit s'approche de l'entrée, les lectures du courant de court-circuit augmentent. L'heure d'arrêt peut être la même.

La zone endommagée par un court-circuit est déterminée par le réglage du déclenchement pour différentes valeurs de courant. Une sélectivité totale ne peut être obtenue que dans des conditions où le courant de court-circuit est faible et où dans l'espace entre deux disjoncteurs se trouvent des équipements présentant une résistance électrique considérable.Dans cette situation, les courants de court-circuit différeront considérablement.

Ce type de sélectivité est principalement utilisé dans les tableaux terminaux. Celui-ci combine un courant nominal de valeur insignifiante et un courant de court-circuit avec une impédance élevée des câbles de liaison.

Cette option de sélectivité est économique, simple et fonctionne instantanément. Cependant, la sélectivité indiquée peut souvent être partielle car le courant le plus élevé est généralement faible.

La photo montre la sélectivité actuelle en utilisant AV. Avec ce type de sélectivité, il y a un déplacement le long de l'axe courant des caractéristiques actuelles des machines situées les unes après les autres

Lorsque les valeurs de Isd1 et Isd2 sont identiques ou extrêmement proches, alors Is - le courant de sélectivité maximum est égal à Isd2. Si ces valeurs sont très différentes, Is = Isd1.

La condition pour assurer la sélectivité du courant est les inégalités suivantes : Ir1/Ir2 > 2 et Isd1/Isd2 > 2. Dans ce cas, la sélectivité maximale est Is = Isd1.

Les inconvénients incluent une augmentation rapide du niveau de protection contre les courants élevés. Il est impossible de débrancher rapidement une chaîne endommagée si l'une des machines s'avère défaillante.

Lors du calcul des réglages de protection de courant, il est nécessaire de prendre en compte les courants réels traversant les disjoncteurs fonctionnant en mode automatique.

Type n ° 3 - option heure et heure actuelle

Lorsqu'il y a plusieurs disjoncteurs dans un circuit qui ont des caractéristiques de courant identiques, mais des temps de maintien différents, alors en cas de dysfonctionnement, ils s'assurent mutuellement. Celui qui se trouve à proximité immédiate du lieu du dommage fonctionnera immédiatement, le suivant fonctionnera après un certain temps, etc.

Dans ce circuit à 2 niveaux, l'interrupteur « A » a un temps de maintien qui offre une sélectivité complète avec les caractéristiques de AB « B »

Dans le cas de la sélectivité temps-courant, les dispositifs de protection réagissent non seulement au courant, mais également à la durée de la réaction. À une certaine valeur de courant, après un certain temps de retard, la protection se déclenche, la distance par rapport à l'emplacement du défaut est moindre. La partie active de l'installation ne s'éteint pas.

La photo montre un graphique de sélectivité temporelle utilisant AB. Les caractéristiques temps-courant des interrupteurs B et A ne se croisent pas. Ils sont disposés en étapes

La combinaison de la sélectivité du courant et du temps augmente l'efficacité du déclenchement. Lorsque Isc B < Irm A, la sélectivité est complète et le fonctionnement se produit instantanément. AB, situé au dessus, est équipé de deux réglages : Im A et Ii A. Le premier est une coupure sélective de courant, le second est une réponse instantanée.

Type #4 - sélectivité énergétique des machines

Avec la sélectivité énergétique, des arrêts se produisent à l’intérieur du corps de la machine. La durée du processus est si courte que le courant de court-circuit n'a pas le temps d'approcher sa valeur limite.

Le système de protection temps-courant est considéré comme complexe. Cela implique non seulement la réaction au courant, mais aussi le temps pendant lequel cela se produit.

À mesure que le courant augmente, le temps de réponse de la machine diminue. La base de ce type de sélectivité est la régulation de la protection de telle sorte que, de la part de l'objet protégé, celui-ci fonctionne plus rapidement à toutes les valeurs de courant seuil, par rapport au disjoncteur d'entrée.

Type n°5 – schéma de défense de zone

La méthode des zones est complexe et coûteuse, elle est donc principalement utilisée dans l'industrie.Dès que les seuils actuels atteignent leur maximum, les données sont envoyées au centre de contrôle et la machine sélectionnée est déclenchée. Un réseau électrique avec ce type de sélectivité comprend des déclencheurs électroniques spéciaux.

Lorsqu'une violation est détectée, un signal est envoyé depuis l'interrupteur situé en bas vers l'appareil situé au-dessus. La première machine doit répondre dans la seconde. S'il ne réagit pas, le second se déclenche.

En comparant ce type de sélectivité avec la sélectivité temporelle, vous pouvez voir que le temps de réponse dans ce cas est bien inférieur - parfois des centaines de millisecondes. Le pourcentage d'intervention dans le système et le pourcentage de ses dommages sont réduits. Les influences thermiques et dynamiques sur certaines parties de l'installation sont réduites. Le nombre de niveaux de sélectivité augmente.

Lorsque les courants circulant dans les dispositifs de protection atteignent une valeur supérieure à leurs propres réglages, le signal de blocage est transmis par chaque disjoncteur au niveau de protection supérieur.

Dans le cas de la sélectivité de zone, la protection située du côté de la source d'alimentation est déclenchée, si l'on prend comme point de départ l'emplacement du court-circuit. Jusqu'au déclenchement de la machine, un contrôle est exercé pour s'assurer que le dispositif de protection du côté chargé ne donne pas un signal similaire.

Mais une telle sélectivité nécessite la présence d’une source d’énergie supplémentaire. Par conséquent, l'utilisation rationnelle de ce type de sélectivité réside dans les systèmes présentant des paramètres de courant de court-circuit élevés et un courant important. Il s'agit de dispositifs de commutation et de distribution situés du côté charge des générateurs et des transformateurs.

Calcul de sélectivité des machines

Alphabétisé sélection de machines et un réglage correct est le principe de base du maintien de la sélectivité des disjoncteurs. La sélectivité de l'interrupteur situé à proximité de la source garantit le respect de l'exigence : Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.

Ici, je suis.о dernier. - la valeur actuelle qui déclenche la protection. J'ai k.pred. — courant de court-circuit à l'extrémité de la zone couverte par l'action de la machine, située loin de la source d'énergie. Kn.o. — coefficient de fiabilité. Sa valeur dépend de la répartition des paramètres.

Le calibre de la machine pour le circuit est choisi non seulement par calcul, mais également selon ce tableau, en se concentrant sur la section des câbles dans le circuit

L'alignement tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t démontre la sélectivité dans le cas d'un ajustement AV en fonction du temps. tс.о.last, tк.prev. — intervalles de temps pour le fonctionnement des interrupteurs situés à une grande distance de la source d'alimentation et situés à proximité. ∆t est un paramètre extrait du catalogue et désigne le degré temporel de sélectivité.

Carte de sélectivité et règles pour sa création

Les caractéristiques temps-courant de tous les appareils inclus dans le circuit du réseau électrique sont représentées sur une carte de sélectivité. Le but de sa compilation est d'assurer une protection maximale des machines. La base de la protection des interrupteurs est le principe selon lequel les interrupteurs sont connectés les uns après les autres strictement en série.

Un certain nombre de règles sont requises lors de la création d'une carte de sélectivité :

1. Les installations doivent avoir une source de tension.
2. Tous les points de conception importants doivent être clairement visibles. Compte tenu de cette exigence, il est nécessaire de choisir une échelle.
3. La carte indique les propriétés de protection, les paramètres de court-circuit minimum et maximum en certains points du système.

Souvent, les normes de conception ne sont pas respectées et les cartes de sélectivité manquent dans les projets. Cela peut entraîner des interruptions de l'alimentation électrique des consommateurs.

Les caractéristiques des machines connectées en série les unes après les autres sont tracées sur la carte. Le diagramme lui-même est construit en axes

La carte donne une image complète de la coordination des paramètres. Il offre la possibilité de comparer le fonctionnement des machines sur la base de caractéristiques telles que la sélectivité.

Les variétés d'axes temps-courant servent de base non seulement à la construction de cartes de sélectivité pour la protection actuelle sous forme de disjoncteurs, mais également pour ses autres types : fusibles, relais. Généralement, une carte contient 2 à 3 caractéristiques AB. L'axe des abscisses indique la valeur actuelle en kV et l'axe des ordonnées indique le temps en secondes.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Problèmes de fonctionnement des disjoncteurs et de leur élimination :

Dessiner une carte de sélectivité à l'aide d'un programme spécial :

Une utilisation fiable et sûre du câblage électrique est impossible sans tenir compte de la sélectivité des machines. Connaissant les principaux points de la création d'une protection sélective, vous pouvez sélectionner avec compétence les équipements pour votre projet technique.

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