Pouvoir de coupure des disjoncteurs alternateurs

[Tipler]

Bonsoir à tous,

En travaillant avec un stagiaire, je m'aperçois que j'ai toujours quelques lacunes ou pas de réponses concrètes à certaines questions.

Concernant le disjoncteur d'un groupe électrogène, est t'il dommageable d'avoir une protection magnétique fixe (ex: 10xIn)? Je sais que généralement l'on fait en sorte que celle ci ne dépasse pas 3xIn, mais je crois aussi que tous les alternateurs (suivant la régulation de celui ci) n'autorise pas un courant de court circuit >3In.

Du coup, si la régulation est standard, type shunt, sans indications de maintien de valeur de court circuit, doit t'on toujours régler le disjoncteur à 2,5 ou 3xIn?

De plus, pour un disjoncteur alternateur, je m'aperçoit que l'on s'efforce de prendre un disjoncteur à pouvoir de coupure bas, 36kA ou 50kA, pouvez vous développer?

d'avance, merci de vos réponses.

Très sincèrement, Tipler.

[Candela]

Bonsoir,

Concernant le disjoncteur d'un groupe électrogène, est t'il dommageable d'avoir une protection magnétique fixe (ex: 10xIn)? Je sais que généralement l'on fait en sorte que celle ci ne dépasse pas 3xIn, mais je crois aussi que tous les alternateurs (suivant la régulation de celui ci) n'autorise pas un courant de court circuit >3In.

Aucun alternateur ne monte à 10 In.
Très généralement, il faut utiliser des disjoncteurs à seuil magnétique bas pour protéger les départs en aval d'alternateurs.
Il est impératif d'obtenir du constructeur la courbe de réponse au court-circuit, à défaut les 3 réactances.
Il est fréquent que les disjoncteurs à seuil magnétiqyes fixes ne permettent pas un réglage correct. Il faut alors recourir à des appareils à déclencheurs interchangeables, et les déclencheurs électroniques sont ceux qui offrent les meilleures possibilités de réglage bas.
Ainsi, pour un Ir de 63 A, on pourra être amené à remplacer un modulaire par un boîtier moulé calibre 160, voire 250A avec déclencheurs 40-100A pour obtenir des possibilités de réglage satisfaisantes.
Pour de grosses machines, on peut recourir à des relais de protection numériques fonctionnant sur TC (comme en HTA) qui offrent des possibilités presque infinies, en temps constant comme en temps inverse.

Du coup, si la régulation est standard, type shunt, sans indications de maintien de valeur de court circuit, doit t'on toujours régler le disjoncteur à 2,5 ou 3xIn?

Là encore, il faut se référer aux données constructeur. Une machine shunt pure peut avoir une réactance synchrone supérieure à 100%, donc Icc<In. Dans ce cas, on peut faire appel à des protections sophistiquées genre minimum d'impédance; mais les réactances X'' et X' n'étant jamais supérieures à 100%, il suffit de prévoir un disjoncteur suffisamment rapide pour couper avant l'effondrement de l'Icc.
Evidemment, on ne peut pas utiliser de disjoncteurs sélectifs, à plus de 100 ms on ne pourra plus distinguer In de Icc...

De plus, pour un disjoncteur alternateur, je m'aperçoit que l'on s'efforce de prendre un disjoncteur à pouvoir de coupure bas, 36kA ou 50kA, pouvez vous développer?

Non, au contraire 36 ou 50 kA sont des pouvoirs de coupure moyens et élevés. Là où un TR 1000 kVA a un Icc de 23,4 kA, un GE dépassera rarement 5,6 en régime synchrone. on a donc rarement de problèmes avec le pouvoir de coupure, en tout cas pas avec les disjoncteurs généraux.
On s'efforce de prendre des disjoncteurs à seuil magnétique bas, ce qui n'est pas la même chose...
Un disjoncteur 1600 A peut avoir un PdC de 36 kA (dans ces intensités, c'est le "bas de gamme"!) et être réglé à 3500A.

Cordialement

PS on a parlé plus haut de court-circuit, mais le problème est bien plus ardu avec les courants de défaut en bout de ligne en TN ou IT: il faudra bien souvent recourir à des DDR moyenne sensibilité.

[Tipler]

Bonjour,

merci pour ces éléments de réponses.

Un disjoncteur 1600 A peut avoir un PdC de 36 kA (dans ces intensités, c'est le "bas de gamme"!) et être réglé à 3500A.

Je ne comprend pas? si In disjoncteur = 1600A, je ne vois pas bien comment l'on pourrait le régler à 3500A? je suppose qu'il s'agit de l'inverse, non?

Non, au contraire 36 ou 50 kA sont des pouvoirs de coupure moyens et élevés. Là où un TR 1000 kVA a un Icc de 23,4 kA, un GE dépassera rarement 5,6 en régime synchrone. on a donc rarement de problèmes avec le pouvoir de coupure, en tout cas pas avec les disjoncteurs généraux.
On s'efforce de prendre des disjoncteurs à seuil magnétique bas, ce qui n'est pas la même chose...

Pour ma part, j'ai toujours entendu ouie dire qu'il fallait que sur un groupe électrogène, le disjoncteur possède le pouvoir de coupure le plus bas possible... Je suppose que tout cela est déterminé en fonction de la puissance de court circuit en divers point de l'installation, mais pour le moment, je p^che en compétence là dessus.

Merci encore de votre partage d'expérience. Tipler

[Candela]

Bonjour,

Une petite révision me semble utile...
Poursuivons cet exemple d'un disjoncteur 1600 A:
(les valeurs indiquées sont des valeurs courantes pour un appareil de cette taille)
1600 A, c'est le courant assigné = "Valeur du courant d'après laquelle sont déterminées les conditions de fonctionnement du dispositif de protection."
Dans la pratique, on parle souvent de "calibre".
A partir de ce courant, la norme définit :
-le courant de réglage Ir qui est la valeur théorique du courant de déclenchement en surcharge. Ir est inférieur ou égal à 1600A
-le courant I2 qui tient compte de ce qu'aucun appareil n'est parfait. C'est la valeur réelle de déclenchement, elle sera de l'ordre de 1760 A pour un déclencheur électromécanique et 1680 pour un électronique
-le pouvoir de coupure ultime qui pourra être de l'ordre de 45 kA. L'appareil ne peut couper ce courant qu'un nombre limité de fois et devra être révisé après une coupure
-le pouvoir de coupure de service qui peut être par exemple 80 % Icu soit 36 kA. L'appareil doit être entièrement fonctionnel après une coupure et pouvoir en supporter trois successives avant cette vérification.
-pour un appareil electromécanique, le courant de réglage magnétique , par exemple 3,2 In qui peut être associé à un retard de 100, 200 ms, guère plus, ou instantané.
-pour un électronique, on distingue 3 seuils : long retard qui correspond à la surcharge, court retard qui correspond au cas précédent et instantané. La particularité est que l'on peut définir et parfois même régler des seuils différents en Court retard et en instantané. Par exemple 3,2 In en court retard et 4,8 en instantané.

Donc notre appareil 1600 A sera réglé à 0,9 pour protéger un groupe de 1000 kVA, soit 1440 A, avec un seuil à 4600 A 100 ms et un autre à 6900 en instantané. Ce dernier seuil correspond à une valeur usuelle de court-circuit en transitoire, le seuil retard correspondant, lui, à la valeur permanente (p ex 3,5 In).
Ces différents réglages sont fonction de l'échauffement des organes, on conçoit bien qu'il est urgent de couper un violent court-circuit alors qu'une faible surcharge peut être maintenue...le temps de voir si cela se calme!

Cordialement

[Candela]

Bonjour,

De plus, pour un disjoncteur alternateur, je m'aperçoit que l'on s'efforce de prendre un disjoncteur à pouvoir de coupure bas, 36kA ou 50kA, pouvez vous développer?

Développons...
Le pouvoir de coupure, c'est le courant maximum que le disjoncteur est capable de couper. Il est donc supérieur au courant de court-circuit Ik3 max qui correspond à des barres boulonnées en sortie de ce disjoncteur. Hypothèse évidemment peu réaliste, mais dont on se rapproche quant on oublie la clé de 12 sur le jeu de barres, l'arc faisant le reste.
Le réglage magnétique, c'est l'intensité à partir de laquelle on demande au disjoncteur de couper.
Elle doit être:
-supérieure au courant de surcharge admissible (moteurs, lampes à décharge, courants d'enclenchement...)
-inférieure au plus petit courant de défaut rencontré, et c'est là que les ennuis commencent. En effet, ce courant de défaut là sera If, ou Ik1 mini, ou Ik2 mini selon le régime de neutre, car ce courant sera parfois tellement faible qu'il faudra faire appel à d'autres moyens, bien souvent des DDR.
Avec un groupe de 1000 kVA, le pouvoir de coupure d'un Disjoncteur 1600 A conçu pour un transfo de même puissance sera très, très largement suffisant, en revanche on aura du mal à descendre suffisamment bas en réglage magnétique. Dans cet exemple, on aura la plupart du temps recours à des déclencheurs électroniques possédant une très large plage de réglage.

Donc la phrase correcte est :
" pour un disjoncteur alternateur, l'on s'efforce de prendre un disjoncteur à seuil magnétique bas"

Tant que l'on est en sortie d'alternateur, les choses se passent encore bien. Mais lorsque l'on a des circuits terminaux derrière un normal-secours, les calculs de protection doivent être faits pour les deux situations, et là les choses se compliquent sérieusement. Une solution assez courante, mais peu satisfaisante pour la qualité de service, consiste à confier à un DDR placé en amont du N/S la protection d'ensemble du réseau; dans ce cas, le moindre défaut prive l'établissement de toute énergie jusqu'à ce qu'on ait trouvé et consigné le départ coupable.
Sinon, on peut utiliser sur les circuits posant problème des relais différentiels dont on n'alimentera la source qu'en cas de fonctionnement sur GE.
En HTA, il existe des relais de protection numériques dont on peut basculer l'ensemble du plan de protection sur une "configuration bis" qui peut être totalement différente (type, seuils, courbes, temporisation) de la précédente sur un ordre logique extérieur. Bien pratique...

Cordialement

[Tipler]

bonsoir,

merci de ces précisions. très sincèrement, Tipler