SÉLECTIVITÉ DES PROTECTIONS

OBJECTIFS - Choisir un dispositif assurant une protection sélective pour les réseaux en antenne. - A partir d’un document constructeur, déterminer les réglages nécessaires au bon fonctionnement du dispositif de protection

PLAN: Techniques de sélectivité Sélectivité Ampèremétrique Sélectivité chronométrique Sélectivité logique Sélectivité différentielle Disjoncteurs spéciaux Tableaux de correspondance 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. Sélectivité 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. Pas de sélectivité 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

1 – Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l’installation est éliminé par l’appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. Deux techniques classiques fondées sur l’utilisation de deux paramètres intervenant dans les appareils de protection : Intensité des courants de déclenchement sélectivité Ampèremétrique Temps de déclenchement sélectivité chronométrique Une technique plus élaborée sélectivité logique 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique Définitions des paramètres Réseau en antenne IrmA : seuil de réglage du déclencheur magnétique du disjoncteur A IrmA IccA : intensité maximale du courant de court-circuit au point A IccA IrmA A IccA IrmB : seuil de réglage du déclencheur magnétique du disjoncteur B IrmB IrmB B IccB IccB : intensité maximale du courant de court-circuit au point B IccB Situation du problème Assurer une protection sélective dans le cadre d’un court-circuit survenant au point B 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Sélectivité totale Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) I (A) IrmA A IccA IrmB B IccB 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) DB DA IrmA A IccA IrmB B IccB I (A) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) I (A) DB DA IrmA A IccA Id IrmB Quelque soit la nature du court-circuit en B, l’intensité du courant ne peut atteindre le seuil IrmA de déclenchement du disjoncteur A B IccB Id IrmB IrmA IccB IccA IccB < IrmA Sélectivité totale 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) DB DA IrmA A IccA Id IrmB B IccB Id IrmA IccB I (A) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) DA IrmA DB IrmA A IccA Id IrmB suivant la nature du court-circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil IrmA de déclenchement du disjoncteur A B IccB Id IccB I (A) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) IrmA DB DA IrmA A IccA Id IrmB suivant la nature du court-circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil IrmA de déclenchement du disjoncteur A B IccB Id IccB Zone 1 I (A) Zone 1 : seul le disjoncteur B s’ouvre 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) IrmA DB DA IrmA A IccA Id IrmB suivant la nature du court-circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil IrmA de déclenchement du disjoncteur A B IccB Id Zone 2 IccB I (A) Zone 2 : les disjoncteurs A et B s’ouvrent 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) IrmA DB DA IrmA A IccA Id IrmB suivant la nature du court-circuit en B, l’intensité du courant peut atteindre le seuil IrmA de déclenchement du disjoncteur A B IccB Id IccB IccB > IrmA I (A) Sélectivité partielle 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

2 – Sélectivité Ampèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne La sélectivité totale Ampèremétrique est souvent impossible car l’écart entre IccA et IccB est généralement insuffisant. Elle est partielle et limitée à l’intensité de réglage magnétique du disjoncteur amont IrmA A IccA Id IrmB B IccB Id Domaine d’utilisation Dans les cas où les courants de courts-circuits sont très différents aux niveaux A et B : Exemple : distribution BT, les impédances des liaisons limitent les courants de courts-circuits 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Réseau en antenne Situation du problème Assurer une protection sélective dans le cadre d’un court-circuit survenant au point B A B 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Définitions des paramètres Réseau en antenne tNDA : temps de non déclenchement du déclencheur magnétique du disjoncteur A tNDA tTCA : temps total de coupure du disjoncteur A tTCA tNDA A tTCA tNDB tNDB : temps de non déclenchement du déclencheur magnétique du disjoncteur B tNDB B tTCB tTCB tTCB : temps total de coupure du disjoncteur B Chaque disjoncteur est défini pour un courant donné par : Un temps de non déclenchement (tND) Un temps total de coupure (tTC) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) I (A) DB tNDA A tTCA tNDB B tTCB tTC tND 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB DA tNDA A tTCA tNDB B tTCB I (A) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB DA tNDA A tTCA tNDB B tTCB Elle nécessite : L’introduction de retardateur dans les systèmes de déclenchement Des disjoncteurs qui supportent les effets thermiques et électrodynamiques du courant pendant le temps de retard tNDA tTCB I (A) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement t(s) DB DA tNDA A tTCA tNDB B tTCB Elle nécessite : L’introduction de retardateur dans les systèmes de déclenchement Des disjoncteurs qui supportent les effets thermiques et électrodynamiques du courant pendant le temps de retard Temps de non déclenchement tNDA tTCB Temps total de coupure Seul B s’ouvre I (A) Condition : si tNDA > tTCB il y a sélectivité chronométrique 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

3 – Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) DB DA tNDA A tTCA tNDB B tTCB Limite de la technique Le nombre d’étages de l’antenne induit un cumul des temps de retard pour les disjoncteurs amonts ce qui diminue leur efficacité Temps de non déclenchement tNDA tTCB Temps total de coupure Seul B s’ouvre I (A) 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

4 – Sélectivité logique Principe A chaque disjoncteur est associé un relais logique qui reçoit les informations « défaut » de capteurs. Un relais sollicité par un défaut envoie : Un ordre d’attente à l’étage amont Un ordre de déclenchement au disjoncteur auquel il est associé ( sauf s’il a lui-même reçu un ordre d’attente du disjoncteur aval) D1 D2 D3 Relais logique 3 Relais logique 2 Relais logique 1 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

4 – Sélectivité logique Principe A chaque disjoncteur est associé un relais logique qui reçoit les informations « défaut » de capteurs. Un relais sollicité par un défaut envoie : Un ordre d’attente à l’étage amont Un ordre de déclenchement au disjoncteur auquel il est associé ( sauf s’il a lui-même reçu un ordre d’attente du disjoncteur aval) D1 D2 D3 Relais logique 3 Relais logique 2 Relais logique 1 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

4 – Sélectivité logique Exemple Un défaut au point A sera détecté simultanément par les trois relais : Le relais 1 met en attente le relais 2 et déclenche le disjoncteur 1 Le relais 2 met en attente le relais 3 D1 D2 D3 Relais logique 3 Relais logique 2 Relais logique 1 A 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

4 – Sélectivité logique Exemple Un défaut au point A sera détecté simultanément par les trois relais : Le relais 1 met en attente le relais 2 et déclenche le disjoncteur 1 Le relais 2 met en attente le relais 3 D1 D2 D3 Relais logique 3 Relais logique 2 Domaine d’utilisation Sur l’ensemble des réseaux, des principaux départs BT jusqu’à la HT Relais logique 1 A 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

5 – Sélectivité différentielle Situation du problème Assurer une protection sélective dans le cadre d’un défaut d’isolement survenant au point B DDR MS Règle Pour une sélectivité totale il faut : IΔn sensibilité du dispositif amont ≥ 2 x IΔn sensibilité du dispositif aval Temps de déclenchement du dispositif amont > temps de déclenchement du dispositif aval DDR HS DDR HS B 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

5 – Sélectivité différentielle IΔn=3A Retard 500ms B C D A IΔn=1A Retard 250ms Règle Pour une sélectivité totale il faut : IΔn sensibilité du dispositif amont ≥ 2 x IΔn sensibilité du dispositif aval Temps de déclenchement du dispositif amont > temps de déclenchement du dispositif aval Exemple En A : DDR-MS retardé (cran III) En B : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané IΔn=300mA Retard 50ms IΔn=30mA instantané 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

5 – Sélectivité différentielle Exemple de disjoncteur différentiel réglable : système HABILIS IΔn=3A Retard 500ms B C D A IΔn=1A Retard 250ms Exemple En A : DDR-MS retardé (cran III) En B : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané IΔn=300mA Retard 50ms IΔn=30mA instantané 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

5 – Sélectivité différentielle IΔn=3A Retard 310ms B C D A IΔn=1A Retard 150ms Exemple En A : DDR-MS retardé (cran III) En B : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané IΔn=300mA Retard 60ms IΔn=30mA instantané 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou SA) t(s) I (A) Compact S DB DA IrmA instantané Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique IrmA retardé A B IccA IrmB IccB IrmA retardé IrmA instantané IccB 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou SA) t(s) I (A) Compact S DB DA IrmA instantané Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique IrmA retardé A B IccA IrmB IccB IrmA retardé IrmA instantané IccB Zone 1 Zone 1 : seul le disjoncteur B s’ouvre 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou SA) t(s) I (A) Compact S DB DA IrmA instantané Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique IrmA retardé A B IccA IrmB IccB Zone 2 IrmA retardé IrmA instantané IccB Zone 2 : les disjoncteurs A et B s’ouvrent 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation (disjoncteur amont limiteur) Court-circuit en aval de B I (A) t (s) Icc présumé Icc réel limité par A et coupé par B A B disjoncteur limiteur Temps d’action du retardateur A disjoncteur rapide Principe Sur court-circuit en aval de B, l’onde de courant est fortement limitée par le bloc de limitation du disjoncteur A. Mais son déclencheur n’intervient pas et laisse le temps à B d’ouvrir seul 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation (disjoncteur amont limiteur) Court-circuit en aval de A I (A) t (s) Icc présumé Icc réel limité par A et coupé par A A B disjoncteur limiteur Temps d’action du retardateur A disjoncteur rapide Principe Sur court-circuit en aval de A, le disjoncteur A limite la première onde du courant très fortement, son déclencheur n’intervient pas, mais laisse apparaître une deuxième onde qui est rapidement éliminée par une ouverture définitive. 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) I (A) t (s) Icc présumé Icc réel limité par A et coupé par A Temps d’action du retardateur A 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) Courant limité Icc présumé Seuil appareil amont Limite de sélectivité avec appareil non limiteur 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) Courant limité Seuil appareil amont Sélectivité totale Sélectivité partielle Icc présumé Limite de sélectivité avec appareil non limiteur Limite de sélectivité avec appareil limiteur 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

6 – Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation) Courant limité Seuil appareil amont Limite de sélectivité avec appareil limiteur Sélectivité totale Icc présumé Limite de sélectivité avec appareil non limiteur Sélectivité totale avec appareil très limiteur 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

7 – Tableaux de correspondance Détermination de la limite de sélectivité Exemple Limite de sélectivité = ? DX-6000-10KA courbe D 32A A B DX-6000-10KA courbe C 10A 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

7 – Tableaux de correspondance 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

7 – Tableaux de correspondance 384 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

7 – Tableaux de correspondance Détermination de la limite de sélectivité Exemple Limite de sélectivité = 384 A DX-6000-10KA courbe D 32A A B Si IccB < 384 A sélectivité totale DX-6000-10KA courbe C 10A Si IccB > 384 A sélectivité partielle 1-techniques 2-Ampèremétrique 3-chronométrique 4-logique 5-différentielle 6-disj.spéciaux 7-tableaux

FIN