Sélection des dispositifs de contrôle et de protection

Le choix des appareils de coupure et des dispositifs de protection des récepteurs électriques s'effectue sur la base des données nominales de ces derniers et des paramètres de leur réseau électrique, des impératifs de protection des récepteurs et du réseau contre les modes anormaux, des impératifs de fonctionnement, notamment de fréquence de commutation et conditions environnementales environnement où les appareils sont installés.

Sélection des appareils par type de courant, nombre de pôles, tension et puissance

La conception de tous les appareils électriques est calculée et marquée par les fabricants pour les valeurs de tension, de courant et de puissance déterminées pour chaque appareil, ainsi que pour un mode de fonctionnement spécifique. Ainsi, la sélection d'équipements pour toutes ces caractéristiques revient essentiellement à trouver, à partir des données du catalogue, les types et tailles d'appareils appropriés.

Sélection des appareils en fonction des conditions de protection électrique

Lors du choix des dispositifs de protection, vous devez tenir compte de la possibilité des modes anormaux suivants :

a) courts-circuits phase-phase,

b) clôture de la phase de logement,

c) une augmentation du courant causée par une surcharge des équipements technologiques, et parfois un court-circuit incomplet,

d) la disparition ou la baisse excessive de tension.

Une protection contre les courts-circuits doit être prévue pour tous les consommateurs électriques. Il doit fonctionner avec un temps de trajet minimal et doit être désactivé par les courants d'appel.

Une protection contre les surcharges est requise pour tous les consommateurs d'alimentation en service continu, sauf dans les cas suivants :

a) lorsque la surcharge des récepteurs électriques pour des raisons technologiques ne peut être réalisée ou est peu probable (pompes centrifuges, ventilateurs, etc.),

b) pour les moteurs électriques d'une puissance inférieure à 1 kW.

La protection contre les surcharges est facultative pour les moteurs électriques fonctionnant en modes à court terme ou intermittents. Dans les zones dangereuses, la protection contre les surcharges des récepteurs électriques est obligatoire dans tous les cas. Une protection basse tension doit être installée dans les cas suivants :

a) pour les moteurs électriques qui ne peuvent être raccordés au réseau à pleine tension,

b) pour les moteurs électriques dont le démarrage automatique est inacceptable pour des raisons technologiques ou présente un danger pour le personnel de service,

c) pour les autres moteurs électriques dont l'arrêt en cas de coupure de courant est nécessaire pour réduire à la valeur admissible la puissance totale de démarrage des consommateurs électriques raccordés au réseau, et éventuellement du point de vue des conditions de fonctionnement des mécanismes.

En plus de ce qui précède, les moteurs à courant continu, parallèles et à excitation mixte doivent être protégés contre les augmentations de vitesse excessives dans les cas où de telles augmentations peuvent entraîner un danger pour la vie humaine ou des pertes importantes.

La protection contre une augmentation excessive du nombre de tours peut être assurée par divers relais spéciaux (centrifuge, induction, etc.).

Étant donné que la protection contre les surcharges et les courts-circuits revêt une importance particulière dans les réseaux électriques, nous nous attarderons un peu plus en détail sur le côté fondamental de cette question.

Le courant de court-circuit doit être coupé immédiatement ou presque immédiatement. Sa valeur dans différentes parties du réseau peut être très différente, mais on peut presque toujours supposer que les dispositifs de protection doivent couper en toute confiance et rapidement tout courant nettement supérieur au courant initial, et en même temps, en aucun cas ne pas pouvoir tirer au démarrage normal.

Un courant de surcharge est tout courant supérieur au courant nominal du moteur, mais il n'y a aucune raison d'exiger que le moteur soit déclenché à chaque surcharge.

On sait qu'une certaine surcharge des moteurs électriques et de leurs réseaux d'alimentation est autorisée et que plus la surcharge est courte, plus sa valeur est élevée. Par conséquent, les avantages de la protection contre les surcharges de ces dispositifs qui ont une "caractéristique dépendante", c'est-à-dire dont le temps de réponse diminue à mesure que le multiple de surcharge augmente, sont clairs.

Étant donné que, à de très rares exceptions près, le dispositif de protection reste dans le circuit du moteur même pendant le démarrage, il ne doit pas être déclenché avec un courant de démarrage de durée normale.

D'après les considérations ci-dessus, il ressort qu'en principe, pour la protection contre les courants de court-circuit, un dispositif non inertiel réglé sur un courant nettement supérieur au courant initial doit être utilisé, et pour la protection contre les surcharges, au contraire, un dispositif inertiel à caractéristique dépendante, choisi ainsi , pour qu'il ne fonctionne pas au démarrage temporisé. Dans la plus grande mesure, ces conditions sont remplies par un déclencheur combiné qui combine une protection contre les surcharges thermiques et un déclenchement électromagnétique instantané en cas de courant de court-circuit.

Seul un appareil instantané configuré pour un courant supérieur au courant de démarrage n'offre pas de protection contre les surcharges. Au contraire, seul un dispositif inertiel avec une caractéristique dépendante, qui avec un grand rapport de surcharge se déclenche presque instantanément, ne peut réaliser les deux types de protection que s'il peut être réglé par les courants d'appel, c'est-à-dire si son temps de démarrage est -plus longue que la durée de la dernière.

De ce point de vue, évaluons maintenant les différents dispositifs de protection utilisés.

Les fusibles, qui étaient auparavant largement utilisés comme dispositifs de protection, présentent un certain nombre d'inconvénients, dont les principaux sont :

a) application limitée pour la protection contre les surcharges, en raison de la difficulté à régler les courants d'appel,

b) insuffisante, dans certains cas, la puissance maximale déconnectée,

c) la poursuite du fonctionnement du moteur électrique en deux phases lorsque l'insert brûle dans la troisième phase, ce qui entraîne souvent des dommages aux enroulements du moteur,

d) l'absence de possibilité de récupérer rapidement la nourriture,

e) la possibilité d'utiliser des inserts non calibrés par le personnel opérationnel,

f) le développement d'un accident avec certains types de fusibles, dû au transfert de l'arc aux phases adjacentes,

g) une assez grande dispersion des caractéristiques temps courant même pour des produits homogènes.

Comparées aux fusibles, les machines à air sont des dispositifs de protection plus sophistiqués, mais elles ont une action indiscriminée, en particulier pour les courants d'interruption non régulés dans les machines d'installation automatique, bien que les machines universelles aient la capacité de sélectivité, cela se fait de manière compliquée.

Il est à noter que la protection contre les surcharges des automatismes d'installation est assurée par des déclencheurs thermiques. Ces déclencheurs sont moins sensibles que les relais thermiques des démarreurs magnétiques, mais sont installés sur trois phases.

Dans les machines universelles, la protection contre les surcharges est encore plus grossière, car elles n'ont qu'un seul déclencheur électromagnétique. Dans le même temps, il est possible d'effectuer une protection contre les sous-tensions dans les machines universelles.

Démarreurs magnétiques à l'aide de relais thermiques intégrés, ils fournissent une protection sensible contre les surcharges biphasées, mais en raison de la grande inertie thermique du relais, ils ne fournissent pas de protection contre les courts-circuits. La présence d'une bobine de maintien dans les démarreurs permet une protection à minimum de tension.

La protection contre les surcharges et les courts-circuits peut être assurée par des relais électromagnétiques et à induction actuels, mais ils peuvent également n'agir que par l'intermédiaire d'un déclencheur, et les circuits les utilisant sont plus complexes.

Compte tenu de ce qui précède et de l'ensemble des exigences relatives aux dispositifs de contrôle et de protection, les recommandations suivantes peuvent être faites.

1. Pour le contrôle manuel des récepteurs électriques avec de faibles courants d'appel peut être

utilisé clés de couteau et fusibles intégrés dans diverses structures électriques ou de distribution et boîtiers d'alimentation… Les boîtiers YARV sans fusibles sont utilisés comme dispositifs de déconnexion pour lignes de chariot, autoroutes, etc...

2. Pour le contrôle manuel des moteurs électriques d'une puissance allant jusqu'à 3 - 4 kW, qui ne nécessitent pas de protection contre les surcharges commutateurs de paquets.

3. Pour les moteurs électriques jusqu'à 55 kW nécessitant une protection contre les surcharges, les dispositifs les plus courants sont les démarreurs magnétiques en combinaison avec des fusibles ou des disjoncteurs à air.

Avec une puissance de moteur électrique de plus de 55 kW, contacteurs électromagnétiques en combinaison avec des relais de protection ou des disjoncteurs à air. Il faut rappeler que les contacteurs ne permettent pas de couper le circuit en cas de court-circuit.

4. Pour le contrôle à distance des consommateurs d'énergie électrique, l'utilisation de démarreurs ou de contacteurs magnétiques est requise.

5. Pour le contrôle manuel des récepteurs électriques avec un petit nombre de démarrages par heure, il est possible d'utiliser des interrupteurs automatiques.