Comment sélectionner les disjoncteurs ?

Lors de la sélection des disjoncteurs, la catégorie d'utilisation doit être sélectionnée en fonction des conditions d'utilisation spécifiques et les paramètres tels que la tension de fonctionnement nominale, le courant nominal et le courant de réglage du dispositif de déclenchement doivent être sélectionnés. Les caractéristiques de protection doivent être sélectionnées en référence à la courbe caractéristique de protection fournie par les échantillons de produits, et les caractéristiques de court-circuit et le coefficient de sensibilité doivent être vérifiés. Classification des disjoncteurs (1) Disjoncteur de châssis (ACB)

Disjoncteur à cadre, également appelé disjoncteur universel, toutes ses pièces sont installées dans un cadre métallique isolé, généralement ouvert, et peut être équipé de divers accessoires. Il est pratique de remplacer les contacts et les pièces, et il est souvent utilisé dans l'interrupteur principal du côté de l'alimentation. Le déclencheur de surintensité comprend un déclencheur électromagnétique, électronique et intelligent. Le disjoncteur dispose d'une protection à quatre niveaux pour les défauts long retard, court retard, instantané et à la terre, et la valeur de réglage de chaque protection est ajustée dans une certaine plage en fonction de la qualité de son cadre de coque.

     (2) disjoncteur à boîtier moulé (MCCB)

Le disjoncteur à boîtier moulé est également appelé disjoncteur de dispositif, et le contact extérieur de la borne du fil de terre, la chambre d'extinction d'arc, le déclencheur et le mécanisme de commande sont tous installés dans un boîtier en plastique. Les contacts auxiliaires, le déclencheur à minimum de tension et le déclencheur à shunt sont pour la plupart modularisés et la structure est très compacte. Généralement, la maintenance n'est pas prise en compte, ils conviennent donc aux interrupteurs de protection de dérivation. Les disjoncteurs à boîtier moulé contiennent généralement des déclencheurs thermomagnétiques, tandis que les disjoncteurs à boîtier moulé de grande taille sont équipés de capteurs de déclenchement à semi-conducteurs.

Il existe deux types de déclencheurs de surintensité pour les disjoncteurs à boîtier moulé : électromagnétiques et électroniques. Généralement, les disjoncteurs électromagnétiques à boîtier moulé sont des disjoncteurs non sélectifs avec seulement deux modes de protection : long retard et instantané. Le disjoncteur électronique à boîtier moulé a quatre fonctions de protection : long retard, court retard, instantané et défaut à la terre. Certains nouveaux produits de disjoncteurs électroniques à boîtier moulé ont également une fonction de verrouillage sélectif régional.  

Les disjoncteurs à boîtier moulé sont généralement utilisés pour le contrôle et la protection des départs de distribution, l'interrupteur principal des lignes de sortie côté basse tension des petits transformateurs de distribution, le contrôle des bornes de distribution d'énergie, ainsi que pour les interrupteurs de puissance de diverses machines de production.

Le disjoncteur de cadre convient au réseau de distribution CA 50 Hz, tension nominale 380 V, 660 V et courant nominal 200 A-6 300 A. Il est principalement utilisé pour distribuer l'énergie électrique et protéger les lignes et les équipements d'alimentation électrique contre les surcharges, les sous-tensions, les courts-circuits, la mise à la terre monophasée et autres défauts. Le disjoncteur dispose de diverses fonctions de protection intelligentes et peut réaliser une protection sélective. Dans des conditions normales, il peut être utilisé pour des commutations de lignes peu fréquentes. Des disjoncteurs inférieurs à 1 250 A peuvent être utilisés pour protéger le moteur contre les surcharges et les courts-circuits dans le réseau avec une tension alternative de 50 Hz et 380 V.

Les disjoncteurs de type cadre sont également souvent utilisés dans l'interrupteur de prise principale, l'interrupteur de contact de bus, l'interrupteur d'alimentation de grande capacité et l'interrupteur de commande de moteur à grande échelle du côté 400 V du transformateur.

(3) Disjoncteur miniature (MCB)

Le disjoncteur miniature est l’un des appareils de protection des bornes les plus utilisés dans la construction d’équipements de distribution de bornes électriques. Il est utilisé pour la protection contre les courts-circuits, les surcharges et les surtensions des monophasés et triphasés inférieurs à 125 A, y compris unipolaire 1P, bipolaire 2P, tripolaire 3P et quadripolaire 4P.

Le disjoncteur miniature est composé d'un mécanisme de commande, de contacts, de dispositifs de protection (divers déclencheurs) et d'un système d'extinction d'arc. Son contact principal est à commande manuelle ou fermé électriquement. Une fois le contact principal fermé, le mécanisme de déclenchement libre verrouille le contact principal en position de fermeture. La bobine du déclencheur à maximum de courant et l'élément thermique du déclencheur thermique sont connectés en série avec le circuit principal, et la bobine du déclencheur à minimum de tension est connectée en parallèle avec l'alimentation électrique.

Dans la conception électrique des bâtiments civils, les disjoncteurs miniatures sont principalement utilisés pour les surcharges, les courts-circuits, les surintensités, les pertes de tension, les sous-tensions, la mise à la terre, les fuites, la commutation automatique des alimentations doubles et la protection et le fonctionnement des moteurs lorsqu'ils ne sont pas fréquemment démarrés.

Paramètres caractéristiques de base du disjoncteur

(1) tension de fonctionnement nominale Ue

La tension de fonctionnement nominale fait référence à la tension nominale du disjoncteur, qui peut fonctionner en continu dans les conditions normales d'utilisation et de performance spécifiées.

En Chine, la tension de fonctionnement maximale est 1,15 fois la tension nominale du système à un niveau de tension de 220 kV et moins. Le niveau de tension de 330 kV et plus est 1,1 fois la tension nominale comme tension de fonctionnement la plus élevée. Le disjoncteur peut maintenir l'isolation sous la tension de fonctionnement la plus élevée du système et peut être fermé et ouvert selon les conditions spécifiées.

(2) Courant nominal In

Le courant nominal fait référence au courant que le déclencheur peut laisser passer pendant une longue période lorsque la température ambiante

la température est inférieure à 40 ℃. Pour un disjoncteur à déclencheur réglable, c'est le courant maximum que le déclencheur peut laisser passer pendant une longue période.

Lorsque la température ambiante dépasse 40 ℃ mais ne dépasse pas 60 ℃, il est autorisé à travailler pendant une longue période avec une charge réduite.

(3) Valeur de réglage actuelle Ir du déclencheur de surcharge

Le courant dépasse la valeur de réglage du courant Ir du déclenchement et le disjoncteur se déclenche à temps. Il représente également le courant maximum que peut supporter le disjoncteur sans se déclencher. Cette valeur doit être supérieure au courant de charge maximum Ib, mais inférieure au courant maximum Iz autorisé par la ligne.

L'Ir du relais de déclenchement thermique peut généralement être ajusté dans la plage de 0,7 à 1,0 pouces, mais si un équipement électronique est utilisé, sa plage de réglage sera plus grande, généralement de 0,4 à 1,0 pouces. Pour les disjoncteurs équipés d'un relais de déclenchement par surintensité non réglable, Ir=In.

(4) Valeur de réglage du courant de déclenchement en court-circuit Im

Le relais de déclenchement par court-circuit (instantané ou court retard) est utilisé pour déclencher rapidement le disjoncteur lorsqu'une valeur de courant de défaut élevée apparaît, et son seuil de déclenchement est Im.

(5) courant assigné de tenue de courte durée Icw

Fait référence à la valeur actuelle autorisée à passer dans le délai convenu. La valeur actuelle traverse le conducteur dans le délai convenu et le conducteur ne sera pas endommagé en raison d'une surchauffe.

(6) capacité de coupure

Le pouvoir de coupure du disjoncteur fait référence à la capacité du disjoncteur à couper en toute sécurité le courant de défaut, qui n'est pas nécessairement lié à son courant nominal. Il existe des spécifications 36KA, 50KA et autres auparavant. Généralement, il est divisé en pouvoir de coupure limite en court-circuit Icu et pouvoir de coupure en court-circuit courant Ics.

Principes généraux de sélection des disjoncteurs

Premièrement, le type et le nombre de pôles du disjoncteur sont sélectionnés en fonction de l'objectif ; Sélectionnez le courant nominal du disjoncteur en fonction du courant de fonctionnement maximum ; Sélectionnez le type de déclencheur ainsi que les types et spécifications des accessoires selon vos besoins. Les exigences spécifiques sont les suivantes.

1) La tension nominale de fonctionnement du disjoncteur est supérieure ou égale à la tension nominale de la ligne.

2) La capacité nominale marche-arrêt en court-circuit du disjoncteur est supérieure ou égale au courant de charge de calcul de ligne.

3) La capacité nominale de marche-arrêt de court-circuit du disjoncteur est supérieure ou égale au courant de court-circuit maximal pouvant survenir dans la ligne (généralement calculé en fonction de la valeur efficace).  

4) Le courant de court-circuit monophasé-terre à l'extrémité de la ligne est ≥1,25 fois le courant de déclenchement instantané (ou court retard) du disjoncteur.

5) La tension nominale du déclencheur à minimum de tension du disjoncteur est égale à la tension nominale de la ligne.

6) La tension nominale du déclencheur shunt du disjoncteur est égale à la tension d'alimentation de commande.

7) La tension de fonctionnement nominale du mécanisme de transmission électrique est égale à la tension d'alimentation de commande.  

8) Lorsque le disjoncteur est utilisé dans le circuit d'éclairage, le courant de réglage instantané du déclencheur électromagnétique est généralement 6 fois supérieur au courant de charge.  

9) Lorsqu'un disjoncteur est utilisé comme protection contre les courts-circuits d'un seul moteur, le courant de réglage du déclenchement instantané est de 1,35 fois (disjoncteur série DW) ou 1,7 fois (disjoncteur série DZ) du courant de démarrage du moteur.  

10) Lorsque le disjoncteur est utilisé comme protection contre les courts-circuits de plusieurs moteurs, le courant de réglage du déclencheur instantané est 1,3 fois le courant de démarrage du plus gros moteur plus le courant de fonctionnement des autres moteurs.

11) Lorsque le disjoncteur est utilisé comme interrupteur principal du côté basse tension du transformateur de distribution, son pouvoir de coupure doit être supérieur à la valeur du courant de court-circuit du côté basse tension du transformateur, le courant nominal du déclencheur ne doit pas être inférieur au courant nominal du transformateur et le courant de réglage de la protection contre les courts-circuits est généralement 6 à 10 fois le courant nominal du transformateur ; Le courant de réglage de la protection contre les surcharges est égal au courant nominal du transformateur.

12) Une fois le type et la qualité du disjoncteur sélectionnés au préalable, il est nécessaire de coopérer avec les caractéristiques de protection des interrupteurs supérieur et inférieur pour éviter les déclenchements par saute-mouton et élargir la portée de l'accident.

Sélectivité du disjoncteur

Les disjoncteurs utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie peuvent être divisés en types sélectifs et non sélectifs en fonction de leurs performances de protection. Il existe deux types de disjoncteurs sélectifs basse tension : la protection à deux niveaux et la protection à trois niveaux. Parmi elles, les caractéristiques instantanées et les caractéristiques à court retard conviennent à l'action de court-circuit, tandis que les caractéristiques à long retard conviennent à la protection contre les surcharges. Les disjoncteurs non sélectifs sont généralement instantanés et utilisés uniquement pour la protection contre les courts-circuits. Certaines d'entre elles sont des actions à long retard, qui ne sont utilisées que pour protéger la charge. Dans le système de distribution d'énergie, si le disjoncteur de niveau supérieur adopte un disjoncteur sélectif et que le disjoncteur de niveau inférieur adopte un disjoncteur non sélectif ou un disjoncteur sélectif, il s'agit principalement d'utiliser la différence d'action de retard ou de temps d'action de retard de déclenchement à court retard pour obtenir la sélectivité. Veuillez faire attention aux problèmes suivants lorsque vous passez par l'action de retardement du disjoncteur au niveau supérieur suivant.

1) Que l'étage suivant soit un disjoncteur sélectif ou non sélectif, le courant de réglage du déclencheur instantané à maximum de courant du disjoncteur de l'étage précédent ne doit généralement pas être inférieur à 1,1 fois le courant de court-circuit triphasé maximum à l'extrémité de sortie du disjoncteur de l'étage suivant.

2) Si l'étage suivant est un disjoncteur non sélectif, afin d'éviter qu'un courant de court-circuit ne se produise dans le circuit protégé par le disjoncteur de l'étage suivant, la sensibilité d'action instantanée de cet étage n'est pas suffisante, de sorte que le déclencheur de surintensité à court retard de l'étage précédent agira en premier et perdra sa sélectivité. Généralement, le courant de réglage du déclencheur à surintensité court-retard du disjoncteur de niveau supérieur n'est pas inférieur à 1,2 fois celui du déclencheur à surintensité instantané du niveau inférieur.

3) Si l'étage suivant est également un disjoncteur sélectif, afin d'assurer la sélectivité, le temps d'action à court retard du disjoncteur de l'étage suivant est au moins 0,1 s plus long que celui du disjoncteur de l'étage suivant. D'une manière générale, pour assurer l'action sélective entre les disjoncteurs basse tension supérieur et inférieur, le disjoncteur de niveau supérieur doit choisir une surintensité

déclencheur avec un court retard, et son courant d'action doit être supérieur de plus d'un niveau à celui du déclencheur à maximum de courant de niveau inférieur, et au moins le courant d'action Iop.1 du disjoncteur de niveau supérieur ne doit pas être inférieur à 1,2 fois celui du disjoncteur de niveau inférieur, c'est-à-dire iop1 ≥ 1,2 iop.2.

Protection en cascade du disjoncteur

Dans la conception du système de distribution d'énergie, la coopération sélective entre les étages supérieur et inférieur des disjoncteurs doit avoir « sélectivité, rapidité et sensibilité ».

La sélectivité est liée à la coopération entre les disjoncteurs supérieur et inférieur, tandis que la rapidité et la sensibilité sont respectivement liées aux caractéristiques des dispositifs de protection et au mode de fonctionnement de la ligne.

Si les disjoncteurs supérieur et inférieur sont correctement adaptés, le circuit défectueux peut être supprimé de manière sélective pour garantir que les autres circuits sans défaut du système de distribution continuent de fonctionner normalement. Sinon, cela affectera la fiabilité du système de distribution.

La protection en cascade est une application concrète des caractéristiques de limitation de courant des disjoncteurs. Son principe principal est d'utiliser la fonction de limitation de courant des disjoncteurs supérieurs pour sélectionner les disjoncteurs ayant un pouvoir de coupure inférieur afin de réduire les coûts et d'économiser des dépenses.

Le disjoncteur limiteur de courant supérieur QF1 peut couper le courant de court-circuit maximum attendu à son emplacement d'installation. Étant donné que les disjoncteurs supérieurs et subordonnés sont installés en série dans le système de distribution d'énergie, lorsqu'un court-circuit se produit à la sortie du disjoncteur de niveau inférieur QF2, la valeur réelle du courant de court-circuit est bien inférieure au courant de court-circuit attendu en raison de l'effet limitant le courant du disjoncteur supérieur QF1. C'est-à-dire que le pouvoir de coupure du disjoncteur de niveau inférieur QF2 est grandement amélioré à l'aide du disjoncteur supérieur QF1, qui dépasse son pouvoir de coupure nominal. Ce type de protection en cascade a également certaines conditions, telles que que les circuits adjacents ne peuvent pas avoir de charges importantes (car une fois QF1 déclenché, le circuit QF3 perdra également de la puissance), et en même temps, la valeur de réglage instantanée de QF1 et QF2 doit être correctement adaptée. Les données en cascade ne peuvent être déterminées que par des expériences, et la sélection correspondante des disjoncteurs supérieur et inférieur ne peut être déterminée que par le fabricant du disjoncteur.

Sensibilité du disjoncteur

Afin de garantir que le déclencheur de surintensité instantané ou à court retard du disjoncteur peut fonctionner de manière fiable lorsque le moindre défaut de court-circuit se produit dans sa plage de protection sous le mode de fonctionnement minimum du système. La sensibilité de la protection du disjoncteur doit répondre à l'exigence du Code de conception de distribution basse tension (CB50054-95) selon laquelle sa sensibilité ne doit pas être inférieure à 1,3, c'est-à-dire Sp=lk.min/Iop≥1,3. Où lop est le courant d'action du déclencheur de surintensité instantané ou à court retard, Ik.Min est le courant de court-circuit monophasé ou le courant de court-circuit biphasé à l'extrémité de la ligne protégée par le disjoncteur dans le mode de fonctionnement minimum du système, et Sp est la sensibilité du disjoncteur.

Lors de la sélection d’un disjoncteur, il convient également de prêter attention à la vérification de sa sensibilité. Pour un disjoncteur sélectif avec à la fois un déclencheur à court retard et un déclencheur à surintensité instantané, seule la sensibilité d'action du déclencheur à surintensité à court retard doit être vérifiée, et la sensibilité d'action du déclencheur à surintensité instantané n'a pas besoin d'être vérifiée.

Sélection et réglage du déclencheur du disjoncteur

(1) Réglage du courant d'action du déclencheur instantané à maximum de courant

Parmi les objets protégés par le disjoncteur, il y a certains équipements électriques qui produiront un courant de crête élevé plusieurs fois son courant nominal en peu de temps pendant le processus de démarrage, obligeant ainsi le disjoncteur à supporter un courant de crête important en peu de temps. Le courant d'action lop(o) du déclencheur instantané à maximum de courant doit éviter le courant de crête Ipk de la ligne,

c'est-à-dire PIO (o) ≥ krel ipk. Où Krel est le coefficient de fiabilité. Lors de la sélection d'un disjoncteur, il convient de veiller à éviter le courant de crête du déclencheur instantané de surintensité du disjoncteur, afin d'éviter un mauvais fonctionnement du disjoncteur.

(2) Réglage du courant d'action et du temps d'action du déclencheur à surintensité à court retard.

La ou les boucles de courant d'action du déclencheur à surintensité à court retard doivent également éviter le courant de crête Ipk de la ligne, c'est-à-dire IOP(s) ≥ krel ipk. Où Krel est le coefficient de fiabilité. Le temps d'action du déclencheur à surintensité à court retard est généralement divisé en trois types : 0,2 s, 0,4 s et 0,6 s. Il est déterminé en fonction de la sélectivité de protection des dispositifs de protection avant et arrière, et le temps d'action de la première protection doit être plus long que celui de la seconde protection par un décalage horaire.

(3) Réglage du courant d'action et du temps d'action du déclencheur à surintensité à long retard.

Le déclencheur de surintensité à long retard est principalement utilisé pour protéger les surcharges, de sorte que son courant d'action Iop(l) doit uniquement éviter le courant de charge maximal de la ligne, c'est-à-dire le courant calculé I30, c'est-à-dire IOP (L) ≥ Krel I30. Où Krel est le coefficient de fiabilité. Le temps d'action du déclencheur à surintensité à long retard doit éviter la durée d'une surcharge de courte durée, afin de ne pas provoquer un mauvais fonctionnement du disjoncteur basse tension.

(4) Les exigences de correspondance entre le courant d'action du déclencheur à maximum de courant et la ligne protégée.

Afin d'éviter que le câble isolé ne surchauffe, ne soit endommagé ou même qu'un incendie ne soit causé par une surcharge ou un court-circuit, et que le disjoncteur ne se déclenche pas, la coupure de courant d'action du déclencheur à surintensité du disjoncteur doit répondre aux exigences de la formule et lop≤Kol·Ial. Où Ial est le courant admissible admissible du câble isolé ; Kol est le coefficient de surcharge de courte durée admissible du câble isolé, et il est généralement de 4,5 pour un déclenchement instantané et à court terme de surintensité ; Pour un déclencheur à maximum de courant à long retard, prenez 1,1 pour la protection contre les courts-circuits et 1 pour la protection de charge uniquement. Si les exigences de correspondance ci-dessus ne sont pas remplies, le courant de fonctionnement du déclencheur doit être réélu ou la section transversale du conducteur ou du câble doit être agrandie de manière appropriée.