Comment fonctionnent les protections électriques?

Les protections sur les réseaux électriques industriels sont partout autour de nous, mais savons-nous vraiment comment elles fonctionnent ou se comportent? Les éléments d’un réseau électrique sont essentiels et servent à éliminer les surcharges ou les défauts électriques. Ils se présentent en plusieurs formes : fusibles, disjoncteur, relais de protection ou une combinaison de ces derniers. Chacun des éléments de protection se comporte d’une manière très différente pour la même lacune. Savoir anticiper leur comportement lors d’un défaut est essentiel.

Première étape pour comprendre les courants 

Il faut d'abord bien comprendre les courants de défauts qu’ils auront à interrompre. Ces valeurs influenceront directement le comportement des protections électriques, affectant nettement le temps d’élimination. Pour y arriver, il faut bien évaluer les courants de défauts qu’ils auront à éliminer.

Justement, en parlant de temps d’élimination, savez-vous comment effectuer la sélectivité et la coordination entre ces protections? Personne ne veut que ce soit la protection à l’entrée de l’usine qui élimine le défaut qui se passe dans un simple moteur. Pour faire une coordination adéquatement entre les niveaux de protection, il faut voir au-delà de l’étiquette sur le fusible ou le disjoncteur.

Pour choisir ces éléments de protection, il faut également en connaître les limites.

Un exemple qui s’est déjà produit en industrie.

Un défaut s’est produit dans un transformateur alimenté à 600 V. Évidemment, les fusibles en amont ont éliminé le défaut très rapidement. Les fusibles ont été remplacés, mais le transformateur ne l’a pas été. On croyait alors à une simple surcharge. Le sectionneur a été refermé, mais cette fois-ci ce sont les nouveaux fusibles qui ont explosé. À ce moment-là, deux équipements étaient carbonisés. Le problème initial était uniquement dans le transformateur. Pourtant, les fusibles 20 A ont été remplacés par d’autres fusibles 20 A…

Que s’est-il passé ?

Lors des calculs d’énergie incidente pour évaluer le risque en cas d’éclats d’arcs (arc flash), le temps de réaction de la protection en amont est un facteur important. Du choix ou de l’ajustement des protections en amont dépendra le niveau d’exposition. Une mauvaise compréhension du comportement des protections pourra représenter un risque plus élevé que prévu pour la sécurité du personnel qui travaillera sur l’équipement.

La protection électrique ne s’improvise pas : les valeurs par défauts ne sont pas nécessairement les bonnes. Il faut être critique et bien comprendre les données qui sont entrées dans ces logiciels, bien comprendre les protections lors de défauts 


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