Coordination de la protection dans la distribution d'énergie – Pourquoi le disjoncteur en amont se déclenche-t-il au lieu de celui en aval ?

Coordination de la protection dans la distribution d'énergie – Pourquoi le disjoncteur en amont se déclenche-t-il au lieu de celui en aval ?

Introduction

'Une machine a court-circuité dans l'atelier. Le disjoncteur qui aurait dû se déclencher ne s'est pas déclenché, mais le disjoncteur principal s'est déclenché. Tout l'atelier est tombé en panne.'

Il s’agit d’un scénario vécu par de nombreux superviseurs électriques d’usines. Un défaut en bout de ligne et le disjoncteur principal se déclenche, coupant ainsi l'équipement parfaitement sain ainsi que celui défectueux.

C'est ce qu'on appelle des « déclenchements intempestifs » ou des « pertes de sélectivité ». La cause est simple : la coordination des protections n'a pas été correctement mise en place.

Cet article explique ce qu'est la coordination de la protection, pourquoi des déclenchements intempestifs se produisent et comment y remédier.

1️⃣ Quelle est la séquence de déclenchement correcte ?

Lorsqu'un défaut survient quelque part dans le système de distribution, le disjoncteur le plus proche du défaut doit se déclencher en premier. Cela isole le défaut dans la zone la plus petite possible, laissant le reste du système intact.

Exemple:

• Un court-circuit se produit sur un moteur → le disjoncteur du moteur se déclenche (seulement ce moteur perd de la puissance)

• Les autres moteurs et circuits d'éclairage continuent de fonctionner

• Le disjoncteur amont ne déclenche pas

Cela minimise l’impact de la panne. Si le disjoncteur en amont se déclenche également, il s'agit d'un déclenchement intempestif : les circuits qui auraient dû rester activés sont désormais désactivés.

2️⃣ Pourquoi des déclenchements intempestifs se produisent-ils ?

Il y a trois causes principales :

Cause 1 : les paramètres de protection ne sont pas coordonnés

Les réglages de protection entre les disjoncteurs amont et aval n'ont pas été correctement coordonnés. Lorsqu'un courant de défaut circule, le disjoncteur qui devrait se déclencher en premier ne parvient pas à le faire, tandis que celui qui devrait rester fermé se déclenche à la place.

Cause 2 : le disjoncteur en amont est réglé trop bas

Le réglage de déclenchement du disjoncteur en amont est trop bas. Le courant de défaut n'atteint peut-être pas encore le seuil de déclenchement du disjoncteur en aval, mais il dépasse déjà le réglage en amont : le disjoncteur en amont se déclenche donc en premier.

Cause 3 : le disjoncteur en aval est sous-dimensionné ou défectueux

Le disjoncteur en aval est trop petit pour gérer le courant de défaut ou présente un problème mécanique qui l'empêche de se déclencher. Lorsqu'il ne parvient pas à éliminer le défaut, le disjoncteur en amont se déclenche en secours, éliminant ainsi plus de circuits que nécessaire.

Le problème central : le disjoncteur qui devrait se déclencher ne peut pas faire son travail – donc celui qui ne devrait pas se déclencher le fait à sa place.

3️⃣ Principes de base de la protection sélective

Pour parvenir à une bonne coordination, le système doit suivre le principe de sélectivité :

En bref : la valeur réglée la plus basse et le temps le plus court doivent se déclencher en premier. Les disjoncteurs en amont nécessitent des réglages plus élevés et des délais plus longs afin que les disjoncteurs en aval aient le temps de supprimer eux-mêmes le défaut.

4️⃣ Pourquoi ce problème est-il souvent négligé ?

De nombreux projets n’incluent pas de calcul détaillé des courts-circuits ou d’étude de coordination des protections au stade de la conception. Les fournisseurs sélectionnent les disjoncteurs en fonction de leur expérience, mais avec peu ou pas de calcul précis.

La taille des câbles affecte également la coordination. Des câbles sous-dimensionnés limitent l'ampleur du courant de défaut, ce qui peut empêcher le disjoncteur en aval de fonctionner assez rapidement, perturbant ainsi la coordination prévue.

De plus, lorsque des équipements sont ajoutés ultérieurement et que la charge augmente, le courant de défaut change, mais les paramètres de protection ne sont pas mis à jour. La coordination précédemment correcte devient alors invalide.

5️⃣ Comment savoir si la coordination de la protection est appropriée ?

Conclusion

Les déclenchements intempestifs ne sont pas une « malchance ». Il s'agit d'un défaut de conception du système de protection.

Trois points à retenir :

1. Les disjoncteurs en amont doivent avoir des réglages plus élevés et des délais plus longs que les disjoncteurs en aval

2. La coordination de la protection doit être abordée dès la phase de conception

3. Après toute modification du système, les paramètres de protection doivent être revus et mis à jour si nécessaire

Si les déclenchements intempestifs sont un problème récurrent dans votre système de distribution, il vaut la peine d'investir dans une revue de coordination des protections pour éliminer les risques cachés.

Si vous avez besoin d’aide pour la coordination de la protection, veuillez nous contacter.

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