Guide de Conception MT

7/31/2019 Guide de Conception MT

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Qui fait autant avancer llectricit ?

Guide technique Merlin GerinMoyenne tension

guide de conception MT


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Schneider ElectricGamme

0


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Schneider Electric Gamme

0Equipements prfabriqussous enveloppe mtallique

NormesSauf cas spcial, les matriels MERLIN GERIN sont conformes la liste 2

du tableau srie 1 des CEI 60 071 et 60 298.

Tensionassigne

Tenue londede choc1,2/50 s 50 Hz

Tenue frquenceindustrielle

Tension deservice lesplus usuelles

kV eff. kV crte 1 minute kV eff. kV eff.

liste 1 liste 2

7,2 40 60 20 3,3 6,6

12 60 75 28 10 11

17,5 75 95 38 13,8 15

24 95 125 50 20 22

36 145 170 70 25,8 36

Les niveaux disolement sappliquent des appareillages sous enveloppemtallique pour une altitude infrieure 1 000 mtres, 20 C, 11 g/m3

dhumidit et une pression de 1 013 mbar. Au-del, un dclassement est considrer.A chaque niveau disolement correspond une distance dans lair quigarantit la tenue du matriel sans certificat dessai.

Tensionassigne kV eff.

Tenue londe de choc1,2/50 s kV crte

Distance/massedans lair cm

7,2 60 10

12 75 12

17,5 95 16

24 125 22

36 170 32

tenue dilectrique

onde de choc

U

t

Um

0,5 Um

0 1,2 s 50 s

20

28

38

50

70

7,2

12

17,5

24

36

75

60

95

125

170

Tensions normalises CEI

tension assigne

Ud Ur Up

tenue dilectrique

50 Hz 1 mm

Prsentation


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0Equipements prfabriqussous enveloppe mtallique

Diffrents types d'enveloppes

Caractristiques Blind Compartiment Bloc

Cellules

Parois externes mtalliques et toujours mises la terre

Nombre de

compartiments MT 3 3 2Parois internes mtalliques

et toujoursmises la terre

indiffrentesmtalliquesou non

indiffrentesmtalliquesou non

Prsence de clochesd'embrochage possible

Volets empchantl'accs aux compartimentssous tension

Souplesse dinterventionen cas de presencetension

Dplacement de l'arc l'intrieur de la cellule

difficile, maistoujours possible

= OUI

Prsentation


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0Puissance de court-circuit

Nous devons calculer chacun des courants Icc.

Introduction

La puissance de court-circuit dpend directement de la configurationdu rseau et de l'impdance de ses composants :

lignes, cbles, transformateurs, moteurs... parcourus par le courant

de court-circuit.

Elle est la puissance maximum que peut fournir un rseau sur une

installation en dfaut, exprime en MVA ou en kA efficace pour une

tension de service donne.

U : tension de service (kV)

Icc : courant de court circuit (kA efficace) Cf : pages suivantes

La puissance de court-circuit est assimilable une puissance apparente.

Le client nous impose gnralement la valeur de la puissance de

court-circuit car nous disposons rarement des lments de calcul.La dtermination de la puissance de court-circuit ncessite une analyse

des flux de puissances alimentant le court-circuit dans le cas le plus

dfavorable.

Les sources possibles sont :Arrive rseau par lintermdiaire du ou des transformateurs de

puissances.

Arrive alternateur.

Retour de puissance d aux machines tournantes (moteurs) ;

ou par lintermdiaire des transformateurs MT/BT.

Exemple 1 :25 kA sous tension de service de 11 kV

Zcc

Icc

L A

U Zs

R

B

E

Scc 3 U Icc=

Exemple 2 :

Le retour par la BT Icc5nest possible que sile transfo. (T4) est alimentpar une autre source.

Trois sources dbitentdans le tableau (T1-A-T2)

disjoncteur D1 (c/c en A)Icc1 + Icc2 + Icc3 + Icc4 + Icc5

disjoncteur D2(c/c en B)Icc1 + Icc2 + Icc3 + Icc4 + Icc5

disjoncteur D3(c/c en C)Icc1 + Icc2 + Icc3 + Icc4 + Icc5

63 kV

T1 A T2

A B C

D1

D6

MT

BT

D4 D5 D7

D2 D3

10 kV

T3M

BT MTT4

Icc4Icc5

Icc1 Icc2 Icc3

Rgles de conception


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0Courants de court-circuit

TransformateurPour dterminer l'intensit de court-circuit aux bornes d'un

transformateur, nous avons besoin de connatre la tensionde court-circuit (Ucc %).

Ucc % est dfini de la manire suivante :

le transformateur de tension est non aliment : U = 0

mettre le secondaire en court-circuit

monter progressivement la tension U au primaire jusqu' avoirl'intensit nominale assigne Ir au secondaire du transformateur.

Le courant de court-circuit, exprim en kA, est donn par la relation sui-

vante :

Le courant de court-circuit estfonction du type de matriel install

sur le rseau (transformateurs,alternateurs, moteurs, lignes).

Exemple :

Transformateur 20 MVA

Tension 10 kV

Ucc = 10 %

Puissance de la source amont : infinie

IrSr

3Uvide-------------------------

20 000

3 10---------------- 1 150A= = =

IccIr

Ucc--------=

1 150

10 100 --------------------11 500A 11 5kA,= =

A

I : O Ir

U : O Uccpotentiomtre

primaire

secondaire

V

1

2

3

IccIr

Ucc----------=

Rgles de conception

La valeur U releve au primaire est alors gale Ucc


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Aide-mmoire pour le calcul des

intensits de court-circuit triphas

Court-circuit triphas

avec

Rseau amont

Lignes ariennes

Gnrateurs synchrones

Transformateurs(ordre de grandeur : pour les valeurs relles, se reportercelles donnes par le constructeur)

Exemples : 20 kV/410 V ; Sr = 630 kVA ; Ucc = 4%63 kV/11 V ; Sr = 10 MVA ; Ucc = 9%

Cbles

X = 0,10 0,15 /kmtriphass ou unipolaires

Jeux de barres

X = 0,15 /km

Scc 1 1 U Icc, 3U2

Zcc---------= = =

Icc1 1, U

3 Zcc---------------------= Zcc R

2 X2+=

ZU2

Scc---------=

0,3 en 6 kV 0,2 en 20 kV

0,1 en 150 kv

R

X---- ={

R LS----=

X = 0,4 /km HTX = 0,3 /km MT/BT = 1,8.10-6 cm cuivre = 2,8.10-6 cm aluminium

= 3,3.10-6

cm almlec

Z ( ) X ( ) U2

Sr------

Xcc %( )100

-------------------= =

Xcc subtransitoire transitoire permanent

turbo 10 20 % 15 25 % 200 350 %

ples saillants 15 25 % 25 35 % 70 120 %

Z ( ) U2

Sr-------

Ucc %( )100

-------------------=

Sr (kVA) 100 3150 5000 25000

Ucc (%) 4 7,5 8 12

MT/BT HT/MT

0Courants de court-circuitRgles de conception


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Moteurs et compensateurs synchrones

Moteurs asynchrones

Arcs en dfaut

Impdance quivalente d'un lment travers un transforma-teur

par exemple, pour un dfaut en basse tension, la contribution

d'un cble HT en amont du transformateur HT/BT sera :

et ainsi

Cette formule est valable quel que soit le niveau de tension du cble,c'est dire mme travers plusieurs transformateurs en srie.

impdance vue depuis le point de dfaut A :

n : rapport de transformation

Triangle des impdances

Source d'alimentationRa, Xa

HTcble R1, X1

BTcble R2, X2

transformateur RT, XT

(impdance au primaire)

nA

Z

X

R

Xcc substransitoire transitoire permanent

moteurs G vitesse 15 % 25 % 80 %

moteurs P vitesse 35 % 50 % 100 %

compensateurs 25 % 40 % 160 %

subtransitoire seulement

Z ( ) IrId----

U2

Sr-------=

Icc 5 8 Ir

I 3Irapport Icc par retour de courant (avecI assign = Ir)

IdIcc

1 3 2,--------------------=

R2 = R1( )2

U2

U1( ) X2 = X1( )

2

U2U1

( ) Z2 = Z1( )2

U2U1

( )

R R2 RTn

2--------

R1

n2

-------Ra

n2

-------+ + += X X2XT

n2

--------X1

n2

------Xa

n2

------+ + +=

Z R

2

X

2

+ = ( )

0Courants de court-circuit

Rgles de conception


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Exemple 1 :

Exemple de calcul en triphas

Mthode des impdances

Tout constituant dun rseau (rseau dalimentation, transformateur,alternateur, moteurs, cbles, barres) se caractrise par une impdance

(Z) compose dun lment rsistant (R) et dun lment inductif (X)appel ractance. X, R et Z sexpriment en ohm.

La relation entre ces diffrentes valeurs est donne par :

Z =

(cf.exemple 1 ci-contre)

La mthode consiste :dcomposer le rseau en trononscalculer pour chaque constituant les valeurs R et Xcalculer pour le rseau :

- la valeur de R ou de X quivalente- la valeur de l'impdance quivalente- le courant de court-circuit.

Le courant de court-circuit triphas est :

Icc =

Icc : courant de court-circuit (en kA)U : tension entre phases au point considr

avant l'apparition du dfaut, en kV.Zcc : impdance de court-circuit (en ohm)

(cf. exemple 2 ci-contre)

La complexitdu calcul

de courant de court-circuit triphasrside essentiellement dans ladtermination de la valeur de

limpdance du rseau en amont dupoint de dfaut

Za

A

Tr1 Tr2

Schma du rseau

Zr

Zt1 Zt2

Za

Schmas quivalents

Z = Zr + Zt1//Zt2

Z = Zr + Zt1 Zt2Zt1 + Zt2

Zcc = Z//Za

Zcc = Z ZaZ + Za

Exemple 2 :

Zcc = 0,72 ohm

U = 10 kV

Icc = = 21,38 kA10

3 0 27 ,-------------------

R2 X2+( )

U

3 Zcc---------------------

0Courants de court-circuitRgles de conception


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Courants de court-circuit

Donnes de l'exercice propos

Alimentation en 63 kV

Puissance de court-circuit de la source : 2 000 MVA

Configuration du rseau :

Deux transformateurs en parallle et un alternateur.

Caractristiques des matriels :transformateurs :

- tension 63 kV / 10 kV

- puissance apparente : 1 de 15 MVA, 1 de 20 MVA

- tension de court-circuit : Ucc = 10 %

Alternateur :

- tension : 10 kV- puissance apparente : 15 MVA

- Xd transitoire : 20 %

- X"d substransitoire : 15 %

Question :dterminer la valeur du courant de court-circuit au niveau

du jeu de barres,

les pouvoirs de coupure et de fermeture des disjoncteurs D1 D7.

Schma unifilaire

Voilun problme

rsoudre !

D1 D2

D4 D5 D6 D7

10 kV

63 kV

Transformateur

15 MVA

Ucc = 10 %

Transformateur

20 MVA

Ucc = 10 %G1T1 T2

D3

Alternateur

15 MVA

X'd = 20 %

X''d = 15 %

Jeu de barres

Rgles de conception


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0Calcul des jeux de barres

La tenue thermique...

Au passage du courant assign (Ir)

avec :

I : intensit admissible exprime en ampres (A)le dclassement en intensitestprvoir :- pour une temprature ambiante suprieure40C- pour un indice de protection suprieurIP5

n : temprature ambiante (n 40C) C

( - n) : chauffement admissible * C

S : section dune barre cm2

p : primtre dune barre cm

(schma ci-contre)

20 : rsistivit du conducteur 20C: cuivre : 1,83 cm: aluminium : 2,90 cm

: coefficient de temprature de la rsistivit : 0,004

K : coefficient de conditionsproduit de 6 coefficients (k1, k2, k3, k4, k5, k6),dcrits ci-aprs

* (voir tableau V de la norme CEI 60 694 pages prcdentes)

Dfinition des coefficients k1, 2, 3, 4, 5, 6 :Le coefficient k1 est fonction du nombre de barres mplates par phase

pour :

1 barre (k1 = 1)2 ou 3 barres, voir le tableau ci-dessous :

Dans notre cas :

e/a =

le nombre de barres par phase =

do k1 =

e/a

0,05 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20

nb de barres par phase k1

2 1,63 1,73 1,76 1,80 1,83 1,85 1,87 1,89 1,91

3 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,63 2,65 2,68 2,70

P P

Vrifionsque la section choisie :

... barre(s) de ... x ... cm par phasesatisfasse auxchauffements produits par

le passage du courant assignet au

passage du courant de court-circuitpendant 1 3 seconde(s).

e

a

e

La fourmule de MELSON & BOTH publie dans le revue"Copper Development Association" permet de dfinirlintensit admissible dans un conducteur :

I K24 9, n( )0 61, S0 5, p0 39,

20 1 20( )+[ ]=

primtre dune barre


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Au passage du courant de court-circuit de courtedure (Ith)

On admet que, pendant toute la dure (1 ou 3 secondes) :toute la chaleur dgage sert lever la temprature du conducteur

les effets du rayonnement sont ngligeables.

avec

vrifiez :

Vrifier que cette temprature t est compatible avec la tempraturemaximale des pices en contact avec le jeu de barres(isolant en particulier).

La formule ci-dessous peut-tre utilise pour calculer lchauffementd au court-circuit :

cc 0 2420 Ith2 tk,

n S( )2 c -------------------------------------------------=

Exemple :Comment trouver la valeur de Ithpour une dure diffrente ?

Sachant que : (Ith)2 t = constante

SiIth2 = 26,16 kA eff. 2 s, quoi correspond Ith1 pour t = 1 s ?

(Ith2)2t= constante

(26,16103)22 = 137107

donc Ith1=

Ith1 = 37 kA ff pour 1 s

En rsum :

26,16 kA eff. 2 s,

il correspond 37 kA eff. 1 s

37 kA eff. 1 s,

il correspond 26,16 kA eff. 2 s

cons tetan( )t

--------------------------- =137 10 7( )

1---------------------------

cc = C

La temprature du t conducteur aprs le court-circuit sera :

t = C

t n n( ) cc+ +=

cc = 0,24 10-6 ( )2

(

)2

Rgles de conception

cc : chauffement d au court-circuit

c : chaleur spcifique du mtalcuivre : 0,091 kcal/daNCaluminium : 0,23 kcal/daN C

S : section d'une barre cm2

n : nombre de barre(s) par phase

Ith : est le courant de court-circuit de courte dure :

(valeur efficace du courant de C/CT maximal) A eff

tk : dure du court-circuit de courte dure (1 3 s)en s

: masse volumique du mtalcuivre : 8,9 g/cm3

aluminium : 2,7 g/cm3

20 : rsistivit du conducteur 20Ccuivre : 1,83 cmaluminium : 2,90 cm

( - n) : chauffement admissible C

t temprature maximale supportable par les pices en contactavec le jeu de barres.


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La tenue lectrodynamique

Efforts entre conducteurs en parallle

avec

Effort en tte des supports ou traverses

avec

Calcul dun effort si N supportsLeffort F encaiss par chaque support est au maximum gal leffort

calcul F1 (voir chapitre prcdent) multipli par un coefficient kn qui variesuivant le nombre total N de supports quidistants installs.

nombre de supports = N

nous connaissons N, dfinissons kn laide du tableau ci-dessous :

Leffort trouv aprs application du coefficient k est comparer la tenu

mcanique du support laquelle on appliquera un coefficient de scurit :les supports employs ont une rsistance la flexion

F= daN

nous avons un cofficient de scurit de

Vrifions si les barres choisies

rsistent aux effortslectrodynamiques.

Les efforts lectrodynamiques conscutifs au courant de court-circuitsont donns par la formule :

F1 2l

d--- ldy n2 10 8=

Idy n kScc

U 3------------ k I th= =

d

Idyn

Idyn

F1

F1

dl

Formule de calcul deffort sur un support :

F F1H h+

H--------------=

F1

F

h = e/2

H support

FF----- =

0Calcul des jeux de barresRgles de conception

F1 : effort exprim en daNIdyn : est la valeur crte du courant de court-circuit exprim en A,

calculer avec la formule ci-dessous

Scc : puissance de court-circuit kVA

Ith : courant de court-circuit de courte dure A eff

U : tension de service kV

l : distance entre isolateurs d'une mme phase cm

d : distance entre phases cm

k : 2,5 pour 50 Hz ; 2,6 pour 60 Hz selon CEI et 2,7 selon ANSI

D'o : Idyn = A et F1 = daN

F : effort exprime daN

H : hauteur de lisolateur cm

h : distance de la tte de lisolateur

au centre de gravit du jeu de barres cm

do F = (F1) (kn) = daN

N 2 3 4 5

kn 0,5 1,25 1,10 1,14

vrifier F > F


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cc0 24, 1 83 10 6, ( ) 2 3

2 0 091, 8 9,

-------------------------------------------------------------------------------------------------=

( 2210 )

( 31 500 )

cc 4 C=

La formule ci-dessous peut-tre utilise pour calculer

Au passage du courant de court-circuit

de courte dure (Ith)On admet que, pendant toute la dure (3 secondes) :

toute la chaleur dgage sert lever la temprature duconducteur

les effets du rayonnement sont ngligeables.

l'chauffement d au court-circuit :

L'chauffement d au court circuit est :

La temprature t duconducteur aprs le court-circuit sera :t n n( ) cc+ +=

40 50 4+ +=

94 C=

cc0 24, 20 Ith

2 tk

n S( )2 c ------------------------------------------------------=

pour I = 2 689 A (voir calcul pages prcdentes)

avec :

c : chaleur spcifique du mtal

cuivre : 0,091 kcal / daNC

S : est la section exprime en cm2 10 cm2

n : nombre de barres par phase 2

Ith : est le courant de court-circuitde courte dure 31 500 A eff(valeur efficace du courant

de C/CT maximal)

tk : dure du court-circuitde courte dure (1 3 s) 3 en s

: masse vomumique du mtalcuivre : 8,9 g/cm3

20 : rsistivit du conducteur 20Ccuivre : 1,83 cm

( - n) : chauffement admissible 50 C

Le calcul det doittre affincar le jeu de barres dsir

doit supporter Ir = 2 500 A au maximum

et non 2 689 A.

Rgles de conception


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0Calcul des jeux de barresRgles de conception

Efforts entre conducteurs en parallle

(voir plan 1 au dbut de lexemple de calcul)

Effort en tte des supports ou traverses

avec

Calcul dun effort si N supports

Leffort F encaiss par chaque support est au maximumgal leffort calcul F1 multipli par un coefficient kn quivarie suivant le nombre total N de supports quidistants

installs.

nombre de supports = N

nous connaissons N, dfinissons kn laide du tableauci-dessous :

Les supports employs ont une rsistance la flexion

F = 1 000 daNsuprieure l'effort calculF = 778 daN.

Les efforts lectrodynamiques conscutifs au courant decourt-circuit sont donns par la formule :

F1= 2 ld

ldyn2 10-8

l : distance entre isolateurs dune mme phase cm

d : distance entre phases cm

k : pour 50 Hz selon CEI

Idyn : valeur crte du courant de court-circuit

= k lth

= 2,5 31 500

= A

18

2,5

F1 =2 (70/18) 78 7502 10-8 = daN482,3

70

F : effort exprime en daN

H : hauteur de lisolateur cm

h : distance de la tte de lisolateurau centre de gravit du jeu de barres cm

12

5

5

N 2 3 4 5kn 0,5 1,25 1,10 1,14

La solution convient

Formule de calcul deffort sur un support :

F = F1 H + h

H

do F = (F1) (Kn)= daN7781,14683

78 750

Vrifions

la tenuelectrodynamiquedu jeu de barres.


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Calcul des jeux de barres

Tenue mcanique des barres

En faisant l'hypothse admissible que les extrmits des barres

sont encastres, elles sont soumises un moment flchissant

dont la contrainte rsultante est : F1 l

12------------

v

I---=

: est la contrainte rsultante en daN/cm2

l : distance entre isolateurs

dune mme phase cm

I/v : est le module dinertie dune barre

ou dun ensemble de barres cm3

(valeur choisie sur le tableau ci-dessous)

avec

La contrainte rsultante calcule ( = 195 daN / cm2)est infrieure la contrainte admissible par les barres en cuivre

1/4 dur (1200 daN / cm2) :

Dimensions des barres (mm)100 x 10

S cm2 10

Disposition m Cu 0,089daN/cm A5/L 0,027

I cm4 0,83x

x I/v cm3 1,66

I cm4 83,33x

x I/v cm3 16,66

I cm4 21,66x

x I/v cm3 14,45

I cm4 166,66x

x I/v cm3 33,33

I cm4 82,5x

x

I/v cm3

33

I cm4 250x

x I/v cm3 50

70

14,45

La solution convient

= 195 daN/cm2

482 3 70,12

-------------------1

14 45 ,------------=

Rgles de conception


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39/86TED300014FR_038_084.

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0Tenue dilectrique

La tenue dilectrique dpend des 3 paramtres principaux suivant :la rigidit dilectrique du milieula forme des pices

la distance :- air ambiant entre les pices sous tension- interface air isolant entre les pices sous tension.

La rigidit dilectrique du milieuCest une des caractristiques du fluide (gaz ou liquide) qui composele milieu. Pour lair ambiant cette caractristique dpend des conditionsatmosphriques et de la pollution.

La rigidit dilectrique de lair dpend des

conditions ambiantes suivantes :

la pollutionDes poussires conductrices peuvent tre prsentes dans un gaz,un liquide, ou se dposer la surface dun isolant. Leur effet est toujoursle mme : rduire les performances de lisolation dun facteur qui peutaller jusqu 10 !

La condensation

Phnomne de dpt de goutelettes deau la surface des isolants ce quia pour effet de rduire localement les performance de lisolation dunfacteur 3.

La pression

Les performances dune isolation gazeuse croissent avec la pression.Pour un appareil isol dans lair ambiant, l altitude peut causer une baissede performance de lisolation du fait de la baisse de pression.On est souvent oblig de dclasser lappareil.

LhumiditDans les gaz et les liquides, la prsence dhumidit peut causerune modification des performances de lisolation.Dans le cas des liquides, cest toujours une baisse de performance.Dans le cas des gaz, cest gnralement une baisse (SF6, N2) saufpour lair o faible concentration (humidit < 70 %) il y a une lgreamlioration des performances "plein gaz"*.

La temprature

Les performances dune isolation gazeuse, liquide ou solide dcroissentquand la temprature augmente. Pour les isolants solides, les chocsthermiques peuvent faire apparatre des micro-fissures qui peuventconduire trs rapidement un claquage. Il faut donc faire trs attentionaux phnomnes de dilatation : un isolant solide se dilate 5 15 fois plusquun conducteur.

* On parle disolation"plein gaz".

Niveau de pollutionLa pollution peut avoir comme origine : le milieu gazeux externe(poussires), une salissure initiale, ventuellement la coupure en surfaceinterne, la pollution conjugue lhumidit dveloppe une conductionlectrochimique qui va agraver les phnomnes de dcharges.

Le rayonnement peut-tre une contrainte du milieu externe(exposition lextrieur).

Quelques ordres de grandeurRigidit dilectrique(20c, 1 bar absolu) : 2,9 3 kV/mm

Seuil d'ionisation(20c, 1 bar absolu) : 2,6 kV/mm

Rgles de conception


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0Tenue dilectrique

La forme des pices

Elle joue un rle essentiel dans la tenue dilectrique de lappareillage.Il faut absolument liminer tout effet de "pointe" qui aurait un effetdsastreux dans la tenue londe de choc en particulieret pour le vieillissement surfacique des isolants :

La distance entre les pices

Air ambiant entre pices sous tensionPour les installations qui, pour des raisons diverses, ne peuvent pas

tre soumises aux essais de choc, le tableau de la publication CEI 71-2

donne, en fonction de la tension de tenue nominale aux chocs de foudre,

les distances minimales respecter dans lair entre phase et terre ou

entre phases.

Ces distances garantissent une tenue correcte pour des configurations

dfavorables : altitude < 1 000 m.

Distances dans lair* entre les parties conductrices sous tension

et les structures mises la terre donnant une tension spcifie de tenue

aux chocs par temps sec :

Tension de tenueassigne aux chocsde foudre

Distance minimaledans lair entrephase et masse etentre phases

Up (kV) d (mm)

40 60

60 90

75 120

95 160

125 220

Les valeurs des distances dans lair donnes dans le tableau ci-dessussont les valeurs minimales dtermines par la considrationdes proprits dilectriques, et ne comprennent aucune desaugmentations qui pourraient tre ncessites pour tenir compte destolrances de construction, des effets des courts-circuits, des effetsde vent, de la scurit du personnel, etc.

*Ces indications sont relatives une distance travers un intervalle dair unique, sans prendreen considration le tension de claquage par cheminement le long des surfaces, lies desproblmes de pollution.

V O

d

U

Rgles de conception

Production dozoneIonisation de lair Dgradation de la peau de moulage des isolants


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0Degr de protection

Le code IP

IntroductionLa protection des personnes contre les contacts directs et la protectiondes matriels contre certaines influences externes sont exiges par lesnormes internationales dinstallation lectrique et produits (CEI 60 529).Connatre les degrs de protection est indispensable pour la prescription,

linstallation, lexploitation et le contrle qualit du matriel.

DfinitionsLe degr de protection est le niveau de protection cr par une enveloppecontre laccs aux parties dangereuses, la pntration des corps solidestrangers et de leau. Le code IP est le systme de codification pourindiquer les degrs de protection.

Domaine dapplicationIl est applicable aux enveloppes pour les matriels lectriques de tensionassigne infrieure ou gale 72,5 kV. Il ne concerne pas le disjoncteurseul mais nanmoins le plastron doit tre adapt lorsque celui-ci estinstall lintrieur dune cellule (maillage des grilles de laration plus finpar exemple).

Les diffrents IP et leur significationUne description abrge des lments du code IP est donne dans

le tableau page suivante.

Attention !Un dclassement

en temprature est envisager.

Rgles de conception


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0Disjoncteur moyenne tension

IntroductionLe disjoncteur est un appareil qui assure la commande et la protection

dun rseau. Il est capable dtablir, de supporter et dinterrompre lescourants de service ainsi que les courants de court-circuit.

Le circuit principal doit supporter sans dommage :le courant thermique = courant de court-circuit pendant 1 ou 3 sle courant lectrodynamique :

2,5 Icc pour 50 Hz (CEI)2,6 Icc pour 60 Hz (CEI)2,7 Icc (ANSI), pour constante de temps particulire (CEI)

le courant de charge permanent.

Un disjoncteur tant la plupart du temps en position "ferm", le courantde charge doit circuler sans emballement thermique pendant toute la

dure de vie de lappareil.

Caractristiques

Caractristiques assignes obligatoiresTension assigne

Niveau disolement assign

Courant assign en service continuCourant de courte dure admissible assignValeur de crte du courant admissible assign

Dure du court-circuit assignTension assigne dalimentation des dispositifs de fermeture douverture

et des circuits auxiliairesFrquence assignePouvoir de coupure assign en court-circuitTension transitoire de rtablissement assignePouvoir de fermeture assign en court-circuitSquence de manuvre assigneDures assignes.

Caractristiques assignes particuliresCes caractristiques ne sont pas obligatoires mais peuvent tre

demandes pour des applications spcifiques :pouvoir de coupure assign en discordance de phasespouvoir de coupure assign des cbles videpouvoir de coupure assign des lignes videpouvoir de coupure assign de batterie unique de condensateurspouvoir de coupure assign des batteries de condensateurs en gradinspouvoir de fermeture assign des batteries de condensateurspouvoir de coupure assign de faibles courants inductifs.

Tension assigne (cf. 4.1 CEI 60 694)La tension assigne est la valeur efficace maximale de la tension que le

matriel peut supporter en service normal. Elle est toujours suprieure

la tension de service.

Valeurs normalises pour Ur (kV) : 3,6 - 7,2 -12 - 17,5 - 24 - 36 kV.

La CEI 60 056 et lANSI C37-06

dfinissent d'une partles conditions de service, les caractristiques

assignes, la conception et la construction ;

et d'autre part

les essais, le choix des commandes

et l'installation .

Definitiondappareillage


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Tension assigne dalimentation des dispositifsde fermeture, douverture et des circuits auxiliaires

(cf. 4.8 CEI 60 694)Valeurs de tension dalimentation des circuits auxiliaires :en courant continu (cc) : 24 - 48 - 60 - 110 ou 125 - 220 ou 250 volts,en courant alternatif (ca) : 120 - 220 - 230 - 240 volts.

Les tensions de fonctionnement doivent se trouver dans les plagessuivantes :

moteur et dclencheurs de fermeture :-15 % +10 % de Ur en cc et ca

dclencheurs d'ouverture :-30 % +10 % de Ur en cc

-15 % +10 % de Ur en cadclencheurs douverture minimum de tension

Frquence assigne (cf. 4.9 CEI 60 694)Deux frquences sont actuellement utilises dans le monde :50 Hz en Europe et 60 Hz en Amrique, quelques pays utilisent les deuxfrquences. La frquence assigne est de 50 Hz ou 60 Hz.

Squence de manuvre assigne(cf. 4.104 CEI 60 056)

Squence de manuvres assigne suivant CEI, O - t - CO - t' - CO.(cf : schma ci-contre)

O : reprsente une manuvre douverture

CO : reprsente une manuvre de fermeture

suivie immdiatement dune manuvre douverture

Trois squences de manuvre assignes existent :lent : 0 - 3 mn - CO - 3 mn - COrapide 1 : O - 0,3 s - CO - 3 mn - CO

rapide 2 : O - 0,3 s - CO - 15 s - CONota :dautres squences peuvent tre demandes.

Cycle de Fermeture/Ouverture

Hypothse : ordre O ds que le disjoncteur est ferm.

0 % 35 % 70 % 100 %

le dclencheur donnel'ordre d'ouvertureet interdit la fermeture

le dclencheurdoit tresans action U

( 85%, le dclencheur doit permettrela fermeture de l'appareil)

t t'

O O OCC

temps

Icc

Ir

circulation du courant

dplacementdes contacts

dure de fermeture-ouverture

dure d'tablissement-coupure

les contacts se touchentdans tous les ples et ordre O

dbut de la circulation ducourant dans le premier ple

mise sous tensiondu circuit defermeture

positiond'ouverture

temps

extinction finale de l'arcdans tous les ples

sparation des contacts d'arcdans tous les ples

Definitiondappareillage


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Valeur de la TTR assigne

la TTR est fonction de lasymtrie, elle est donne pour une asymtrie

de 0%

Tension Valeur Temps Retard Vitesse

assigne de la TTR daccroissement

(Ur en kV) (Uc en kV) (t3 en s) (td en s) (Uc/td en kV/s)

7,2 12,3 52 8 0,24

12 20,6 60 9 0,34

17,5 30 72 11 0,42

24 41 88 13 0,47

36 62 108 16 0,57

Reprsentation dune TTR spcifie par un trac de rfrence deux

paramtres et par un segment de droite dfinissant un retard

Td : temps de retard

t3 : temps mis pour atteindre Uc

Uc : tension de crte de la TTR en kV

Vitesse dacroissement de la TTR : Uc/t3 en kV/s

Pouvoir de coupure assign en discordance

de phases (cf. 4.106 CEI 60 056)Lorsquun disjoncteur est ouvert et que les conducteurs de part et dautre

ne sont pas synchrones, la tension entre ses bornes peut crotre jusqu

la somme des tensions des conducteurs (opposition de phases).

En pratique, la norme demande au disjoncteur de couper un courant

gal 25 % du courant de dfaut aux bornes, sous une tension galeau double de la tension par rapport la terre.

Si Ur est la tension assigne du disjoncteur, la tension de rtablissement

(TTR) frquence industrielle est gale :

2 Ur pour les rseaux dont le neutre est direct la terre

2.5 Urpour les autres rseaux.

Valeurs crte de la TTR pour les rseaux autres que ceux avec neutre

la terre :

Tension Valeur Temps Vitesse

assigne de la TTR daccroissement(Ur en kV) (Uc en kV) (t3 en s) (Uc/td en kV/s)

7,2 18,4 104 0,18

12 30,6 120 0,2617,5 45 144 0,31

24 61 176 0,35

36 92 216 0,43

Uc 1 4, 1 5,2

3------- Ur 1 715 Ur,==

td 0 15t3,=

3

Uc 1 25, 2 5,3

2------- Ur=

Dfinitiondappareillage

UA - UB = U1 - (-U2) = U1 + U2si U1 = U2 alors UA - UB = 2U

U (kV)

Uc

0td

t3

t (s)

X1 X2

A B

U1 U2G G


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0Transformateur de courant

Dans le cas de temprature ambiante suprieure 40 C au niveau duTC, le courant nominal du TC (Ipn) devra tre suprieur auIpsmultipli parle facteur de dclassement correspondant la cellule.

En rgle gnrale, le dclassement est de1 % de Ipnpar degr au-delde 40 C. (voir chapitre "Dclassement" du guide).

Courant de court-circuit thermique assign(Ith)Le courant de court-circuit thermique assign est en gnral la

valeur efficace du courant de court-circuit maximale de linstallation

et la dure de celui-ci est gnralement prise gale 1 s.

Chaque TC doit pouvoir supporter thermiquement et dynamiquement

le courant de court-circuit tabli qui peut traverser son primaire jusqu lacoupureeffective du dfaut.

Si Sccest la puissance de court-circuit du rseau exprime en MVA,alors :

Lorsque le TC est install dans une cellule protge par fusibles,lIth prendre en compte est gal 80 Ir.

Si 80 Ir > Ith 1 s de lappareil de sectionnement,alors Ith 1 s du TC = Ith1 s de lappareil.

Coefficient de surintensit (Ksi)Le connatre permet de savoir si un TC sera plus ou moins facile

fabriquer.

Il est est gale :

Plus Ksiest faible, plus le TC sera facile fabriquer.

Un Ksi lev entrane un surdimensionnement de la section des

enroulementsprimaires. Le nombre de spires primaires sera limit ainsi

que la force lectromotrice induite ; le TC sera dautant plus difficile

raliser.

Ordre de grandeur Fabrication

ksi

Ksi < 100 standard

100 < Ksi < 300 parfois difficile pour certaines

caractristiques secondaires

100 < Ksi < 400 difficile

400 < Ksi < 500 limite certaines caractrist iques secondaires

Ksi > 500 trs souvent impossible

Les circuits secondaires dun TC doivent tre adapts aux contrainteslies son utilisation soit en mesure soit en protection.

Exemple :

Scc = 250 MVA

U = 15 kVI th

Scc

U 3-----------------=

Ith1sScc 10

3

U 3--------------------

250 10 3

15 3

--------------------- 9600 A= = =

KsiIth1s

Ip------------=

r



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0Transformateur de courant

Protection diffrentielleDe nombreux fabricants de relais de protections diffrentiellesprconisent des TC en classe X.

La classe X est souvent demande sous la forme :

La formule exacte est donne par le constructeur du relais.

Valeurs caractrisant le TCVk : tension de coude ou Knee-point voltage en voltsa : coefficient tenant compte de l'asymtrieRct : rsistance maxi. de l'enroulement secondaireen OhmRb : rsistance de la boucle (ligne aller retour) en OhmRr : rsistance des relais non situe dans la partie

diffrentielle du circuit en OhmIf : valeur du courant de dfaut maximum vu par le TC

au circuit secondaire pour un dfaut externe la zone protger

Icc : courant de court-circuit primaireKn : rapport de transformation du TC

Quelles valeurs pour If dans la dtermination du Vk ?

Le courant de court-circuit est choisi en fonction de lapplication :

diffrentielle groupediffrentielle moteurdiffrentielle transformateur

diffrentielle barres.

Pour une diffrentielle groupe :si Iccest connu : Icccourant de court-circuit du groupe seul

sile Ir groupeest connu : on prendra par excs

si le Ir groupen'est pas connu : on prendra par excs

Pour une diffrentielle moteur :si le courant de dmarrage est connu : on prendra

si le Ir moteurest connu : on prendra par excs

si le Ir moteurn'est pas connu : on prendra par excs

Rappel

Ir : courant assign

VK a If Rcl Rb Rr+ +( )

IfIcc

Kn-------=

IfIcc

Kn-------=

TC G TC

relais

If7 Irgroupe

Kn-------------------------------=

I f 7 Isr TC( )=Isr TC( ) 1ou5A=

Icc Idmarage=

TC M TC

relais I fIcc

Kn-------=

If7 IrKn

-------------=

If 7 Is r TC( )=

Isr TC( ) 1ou5A=



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0Transformateur de tension

Le transformateur de tension est destin donner au secondaire une

tension secondaire proportionnelle celle qui est applique au

primaire.

Nota : la norme CEI 60 186 dfinit les conditions auxquelles rpondent les transformateurs detension.

Il est constitu dun enroulement primaire, dun circuit magntique, dunou plusieurs enroulements secondaires, le tout enrob dans une rsineisolante.

Caractristiques

Le facteur de tension assign (KT)Le facteur de tension assign est le facteur par lequel il faut multiplier latension primaire assigne pour dterminer la tension maximale pour

laquelle le transformateur doit rpondre aux prescriptions dchauffementet de prcision spcifies. Suivant les conditions de mise la terre durseau, le transformateur de tension doit pouvoir supporter cette tensionmaximale pendant le temps ncessaire llimination du dfaut.

Valeurs normales du facteur de tension assign

Facteur de Dure Mode de connexion de l'enroulement primaire

tension assign assigne et conditions de mise la terre du rseau

1,2 continue entre phases d'un rseau quelconqueentre point neutre de transformateurs en toiles et terredans un rseau quelconque

1,2 continue entre phase et terre dans un rseau neutreeffectivement la terre

1,5 30 s1,2 continue entre phase et terre dans un rseau neutre

non effectivement la terre avec limination1,9 30 s automatique du dfaut la terre1,2 continue entre phase et terre dans un rseau neutre isol

sans limination automatique du dfaut la terre,1,9 8 h ou dans un rseau compens par bobine d'extinction

sans limination automatique du dfaut la terre

Nota: des dures assignes rduites sont admissibles par accord entre le constructeur etlutilisateur.

Gnralement, les fabricants de transformateurs de tension respectentpour les TTphase/terre 1,9 durant 8 h et pour les TT phase/phase 1,2continu.

Tension primaire assigne (Upr)Suivant leur conception, les transformateurs de tension seront

raccords :

soit entre phase et terre

soit entre phase et phase

On peut laisser

un transformateur de tension

en circuit ouvert sans dangermais il ne devra jamaistre en court-circuit.

3000V

3-----------------

100V

3-------------- Up r

U

3-------=

3000 V 100 V Upr U=



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0Transformateur de tension

La tension secondaire assigne (Usr)Pour les TT phase/phase la tension secondaire assigne est 100 ou 110 V.

Pour les transformateurs monophass destins tre branchs entrephase et terre, la tension secondaire assigne doit tre divise par .

Exemple :

La puissance de prcisionExprime en VA, elle est la puissance apparente que le transformateur detension peut fournir au secondaire lorsquil est branch sous sa tensionprimaireassigne et raccord sa charge de nominale.

Elle ne doit pas introduire derreur dpassant les valeurs garanties par la

classe de prcision. (S = UI en triphas)

Les valeurs normalises sont :

10 - 15 - 25 - 30 - 50 - 75 - 100 - 150 - 200 - 300 - 400 - 500 VA.

La classe de prcisionElle dfinit les limites derreurs garanties sur le rapport de transformationet sur la phase dans des conditions spcifies de puissance et de tension.

Mesure suivant CEI 60 186

Les classes 0,5 et 1 rpondent la majorit des cas, la classe 3 et trspeu usite.

Application Classe de prcision

pas utilise industriellement 0,1

comptage prcis 0,2

comptage courant 0.5

comptage statistique et/ ou mesure 1

mesure ne ncessitant pas de grande prcision 3

Protection suivant CEI 60 186Les classes 3P et 6P existent mais en pratique seule la classe 3P estutilise.

La classe de prcision est garantie pour les valeurs :

de tensions comprises entre 5 % de la tension primaire et la valeurmaximale de cette tension qui est le produit tension primaire par le facteurde tension assign (kT x Upr)

pour une charge au secondaire comprise entre 25 % et 100 % de lapuissance de prcision avec un facteur de puissance de 0,8 inductif.

Classe de prcision Erreur de tension en % Dphasage en minutesentre 5 % de Upr entre 2 % et entre 5 % de Upr entre 2 % et

et kT Upr 5 % de Upr et kT Upr 5 % de Upr

3P 3 6 120 240

6P 6 12 24 480

Upr= tension primaire assigne

kT = facteur de tension

dphasage = voir explication ci-aprs

100V

3------------



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0Noms et symbolesdes units de mesure SI

Nom Symbole Dimension Unit SI : Remarquesnom (symbole) et autres units

Grandeur : mcanique

force F L M T-2 newton 1 N = 1 m.kg/s2

poids G, (P, W)moment dune force M, T L2 M T-2 newton-mtre (N.m) N.m et non m.N pour viter toute confusion

avec le millinewton

tension superficielle , M T-2 newton par mtre (N/m) 1 N/m = 1 J/m2

travail W L2 M T-2 joule (J) 1 J : 1 N.m = 1 W.s

nergie E L2 M T-2 joule (J) wattheure (Wh) : 1 Wh = 3,6 103 J(utilis dans le domaine de la consommation

d'nergie lectrique)

puissance P L2 M T-3 watt (W) 1 W = 1 J/s

contrainte , L-1 M T-2 pascal (Pa) 1 Pa = 1 N/m2pression p (pour la pression dans les fluides on utilise

le bar (bar) : 1 bar = 105 Pa)

viscosit dynamique , L-1 M T-1 pascal-seconde (Pa.s) 1 P = 10-1 Pa.s (P = poise, unit CGS)viscosit cinmatique L2 T-1 mtre carr par seconde (m2/s) 1 St = 10-4 m2/s (St = stokes, unit CGS)quantit de mouvement p L M T-1 kilogramme-mtre par seconde p = mv

(kg.m/s)

Grandeurs : lectricit

intensit de courant I I ampre (A)

charge lectrique Q TI coulomb (C) 1 C = 1 A.s

potentiel lectrique V L2M T-3 I-1 volt (V) 1 V = 1 W/A

champ lectrique E L M T-3 I-1 volt par mtre (V/m)

rsistance lectrique R L2 M T-3 I-2 ohm () 1 = 1 V/Aconductance lectrique G L-2 M-1 T3 I2 siemens (S) 1 S = 1 A/V = 1-1

capacit lectrique C L-2 M-1 T4 I2 farad (F) 1 F = 1 C/V

inductance lectrique L L2 M T-2 I-2 henry (H) 1 H = 1 Wb/A

Grandeurs : lectricit, magntisme

induction magntique B M T -2 I-1 tesla (T) 1 T = 1 Wb/m2

flux d'induction magntique L2 M T-2 I-1 weber (Wb) 1 Wb = 1 V.saimantation Hi, M L-1 I ampre par mtre (A/m)

champ magntique H L-1 I ampre par mtre (A/m)

force magntomotrice F, Fm I ampre (A)

rsistivit L3 M T-3 I-2 ohm-mtre (.m) 1 .cm2/cm = 10-8.mconductivit L-3 M-1 T3 I2 siemens par mtre (S/m)permittivit L-3 M-1 T4 I2 farad par mtre (F/m)puissance active P L2 M T-3 watt (W) 1 W = 1 J/s

puissance apparente S L2 M T-3 voltampre (VA)

puissance ractive Q L2 M T-3 var (var) 1 var = 1 W

Grandeurs : thermiquetemprature T kelvin (K) Kelvin et non degr kelvin ou kelvinthermodynamique

temprature Celsius t, degr Celsius (C) t = T - 273,15 Knergie E L2 M T-2 joule (J)

capacit thermique C L2 M T-2-1 joule par kelvin (J/K)entropie S L2 M T-2-1 joule par kelvin (J/K)capacit thermique c L2 T-2-1 watt par kilogramme-kelvinmassique (J/(kg.K))

conductivit thermique L M T-3-1 watt par mtre-kelvin (W/(m.K))quantit de chaleur Q L2 M T-2 joule (J)

flux thermique L2 M T-3 watt (W) 1 W = 1 J/spuissance thermique P L2 M T-3 watt (W)

coefficient de rayonnement hr M T-3-1 watt par mtre carr-kelvinthermique (W/(m2.K))

Units

de mesure


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0Les normes cites

Ou commander

les publications CEI ?Bureau Central de la CommissionElectrotechnique Internationale

1, rue de Varemb Genve - Suisse.

Le Service documentation (Usine A2)de Merlin Gerin vous fournira des

informations sur les normes.

Vocabulaire Electrotechnique International CEI 60 050

Les disjoncteurs courant alternatif haute tension CEI 60 056

Transformateurs de courant CEI 60 185

Transformateurs de tension CEI 60 186

Sectionneurs courant alternatifet sectionneurs de terre CEI 60 129

Interrupteurs haute tension CEI 60 265

Appareillage sous enveloppe mtalliquepour courant alternatif de tensions assignessuprieures 1 kV et infrieures ou gales 72,5 kV CEI 60 298

Combins interrupteurs-fusibleset combins disjoncteurs-fusibles courant alternatif haute tension CEI 60 420

Contacteurs haute tension courant alternatif CEI 60 470

Spcifications communes aux normesde lappareillage haute tension CEI 60 694

Rgles de calculdans les installations industrielles CEI 60 909

Dclassements ANSI C37 04

Normes


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0Comparatif CEI - ANSI

Synthse des principales diffrences

Tensions assignes

Suivant CEI

Valeurs normalises pour Ur (kV) : 3,6 - 7,2 - 12 - 17,5 - 24 - 36 kV

Suivant ANSILa norme ANSI dfinit une classe et un facteur de tension

"voltage range factor K" qui dfinit une plage de tension assigne puissance constante.

Niveau d'isolement assign

Suivant CEI

Thme ANSI CEI

pouvoir de coupureasymtriquesur dfauts aux bornes

50 %avec dclassementde courant

30 %sans dclassement

niveau d'isolement :onde de choc

impose des ondes coupespour le matriel d'extrieur115 % Uw/3 s129 % Uw/2 s

valeur de crte du courantde courte dureadmissible

2,7 Icc 2,5Icc en 50 Hz2,6Icc en 60 Hz2,7Icc cas particulier

Tension Transitoirede Rtablissement(1)

environ 2 foisplus svre

endurance lectrique 4 fois K.S.Icc 3 fois Icc

endurance mcanique 1 500 10 000suivant Ua et Icc

2 000

surtensions moteurs pas de texte circuit d'essais type(1) tension crte ANSI est suprieure de 10% la tension dfinie par la CEI.La pente E2/t2est plus forte de 50% que la pente Uc/t3.Par contre, la partie la plus importante de la courbe est la partie initiale ou le SF6se reconstitue. Les deux normes permettent facilement au SF6 de se reconstituer.

Valeurs normalises pour Ur (kV)classe (kV) Umax (kV) Umin (kV) K

Matriel d'intrieur 4,16 4,76 3,85 1,24

7,2 8,25 6,6 1,25

13,8 15 11,5 1,3

38 38 23 1,65

Matriel d'extrieur 15,5 1

25 1

38 1

Tension

assigne

(kV)

Tenue

londe de choc

(kV)

frquence industrielle

(kV)7,2 60 20

12 75 28

17,5 95 38

24 125 50

36 170 70

Le comparatif qui suit estbas sur les diffrentescaracatristiques des

disjoncteurs.

Ucrte (%)

10090

50

101,2 s

50 s

Onde normalise 1,2/50 s

t (s)

Normes


74/86AMTED300014FR_038_084.

fm/73



Suivant ANSI

NotaBIL : Basic Insulation Level

Le matriel dextrieur est essay avec des ondes coupes.

La tenue londe de choc est gale :1,29 BIL pour une dure tc = 2s1,15 BIL pour une dure tc = 3s

Courant assign en continu

Suivant CEI

Valeurs des courants assigns : 400 - 630 - 1250 - 1600 - 2500 - 3150 A

Suivant ANSIValeurs des courants assigns : 1200 - 2000 - 3000 A

Courant de courte dure admissible

Suivant CEI

Valeurs de pouvoir de coupure assign en court-circuit :6,3 - 8 - 10 - 12,5 - 16 - 20 - 25 - 31,5 - 40 - 50 - 63 kA

Suivant ANSI

Valeurs de pouvoir de coupure assign en court-circuit :

matriel d'intrieur : 12,5 - 20 - 25 - 31,5 - 40 kAmatriel d'extrieur :

Tension Tenue

assigne l'onde de choc frquence industrielle(kV) (kV) (kV)

Matriel d'intrieur

4,16 60 19

7,2 95 36

13,8 95 36

38 150 80

Matriel d'extrieur

15,5 110 50

25,8 125 60

150

38 150 80

200

Classe (MVA) Pouvoir de coupure (kA)

I Umax KI U

250 29 36

350 41 49

500 18 23

750 28 36

1000 37 46

1500 21 35

2750 40 40

Ucrte (%)

10090

50

10

70

tc

t (s)

Onde coupe suivant ANSIpour le matriel d'extrieur

Normes


75/86


76/86


77/86TED300014FR_038_084.

fm/76



Suivant ANSI

Le disjoncteur doit savoir couper :

le courant de court-circuit (rated short circuit current) la tensionmaximale de service (rated maxi voltage)

K fois le courant de court-circuit (maxi symetrical interrupting capabilityavec K : voltage range factor) la tension de service (tension maxi/K)

entre les deux courants obtenus par la relation :

On a donc une puissance de coupure constante (en MVA) sur une plagede tension donne. De plus, le courant asymtrique sera fonction dutableau suivant en prenant S = 1,1 pour les disjoncteurs Merlin Gerin.

Valeur de pouvoir de coupure assign en court-circuit (kA)

Les essais de coupure en court-circuit doivent rpondre aux14 squences d'essais ci-dessus, avec :

Squence n courant coup % composante apriodique1 10 50 - 100

2 30 < 20

3 60 50 - 100

4 100 < 20

5 KI V/K < 20

6 SI V 50 - 100

7 KSI V/K 50 - 100

8 endurance lectrique

9/10 cycle de refermeture ASI et AKSI

11 C - 2 s - O KI

12 dure assigne de Icc = KI durant 3 s

13/14 essais en monophas KI et KSI (0,58 V)

1.8

1.7

1.6

1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1

0 1 2 3 40.5

0 0.006 0.017 0.033 0.050 0.067

ratio S

cycles

seconds

Asymmetrical interrupting capability = S x symetrical interrupting capability.

Both at specified operating voltage

Symetrical interrupting capability at

specified operating voltage = 1.0

Exemple :

Icc = 40 kA

% dasymtrie = 50%

Iasym = 1,1 . 40 = 44 kA

Isym =

La squence 6 sera donc test 36 kA + 50%

dasymtrie, soit 44 kA de courant total.

44

1 2 50 %( )2+-----------------------------------

44

1 22,---------- 36 kA==

I : pouvoir de coupure symtrique la tension maximaleR : coefficient pour cycle de renclenchement

(Reclosing factor)

K : voltage range factor :

S : facteur dasymtrie :

pour les disjoncteurs Merlin Gerin

V : tension maximale assigne

KV max

V min-------------=

IasymIsym------------ 1 1,=

Normes

max i symetrical current

rated short-circuit current--------------------------------------------------------------------

rated maxi voltage

rated voltage-------------------------------------------------- K==


78/86


79/86


80/86AMTED300014FR_038_084.

fm/79



Conditions normales

de fonctionnement

Temprature

Nota :Pour tout matriel fonctionnant dans dautres conditions que celles dcrites ci-dessus, undclassement est prvoir (voir chapitre dclassement).

Altitude

Suivant CEI

L'altitude ne doit pas dpasser 1 000 mtres, sinon dclassement.

Suivant ANSIL'altitude ne doit pas dpasser 3 300 feet (1 000 mtres), sinon

dclassement.

Humidit

Suivant CEI

Suivant ANSIPas de contraintes spcifiques.

Normes 0C Installation

ambiante instantane intrieure extrieure

Suivant CEI minimale - 5 C - 25 Cmaximale + 40 C + 40 C

valeur maxi 35 C 35 C

moyenne journalire

Suivant ANSI minimale - 30 C

maximale + 40 C

Valeur moyenne de l'humidit Matriel intrieur

relative pour une priode

24 heures 95 %

1 mois 90 %

Les matriels sont conuspour un fonctionnementnormal aux conditions

suivantes

Normes


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82/86AMTED300014FR_038_084.

fm/81


#MT partenaire(Pierre GIVORD)

# Guide des protectionsdes rseaux industriels

(Christophe PREVE)

#Protection des rseaux lectriques(dition HERMES fax 01 53 10 15 21)(Christophe PREVE)

# Conception moyenne tension(Andr DELACHANAL)

# Cahiers techniques5 n158calcul des courants

de court-circuit

5 n166enveloppes et degrsde protection (Jean PASTEAU)

0Rfrence la documentationSchneider Electric

Rfrences


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84/86


85/86TED300014FR_038_084.

fm/84


0Index alphabtique

Dnominations pages Puissance calorifiquePuissance de court-circuitPuissance de prcision

Puissance ractivePuissance thermique

QQuantit

RRapport de transformationRefermeture automatiqueRgimesRseauRsistanceRsistivitRsonanceRtablissementRigidit dilectrique

SSchma quivalentSection d'une barreSectionneurSectionneur de terreSquence de manuvreSeuil d'ionisationSquare footSquare inchSuperficieSupportsSurtensionsSymbolesSynthse

TTemprature

Temprature thermodynamiqueTempsTensionTension assigneTension de serviceTension primaireTenue dilectriqueTenue dilectrique onde de chocTenue lectrodynamiqueTenue mcanique des barresTenue thermiqueThermiqueThermodynamiqueTransformateur de courantTransformateur de tension61Transformateur(s)

TransitoireTravailTraverses

UUnitsUnits de mesure

VValeur crteValeur efficaceValeurs assignesVibrationViscositVitesseVitesse angulaireVolume

Volume massique

YYard

6911-2157-62

6863

68

634814156868

29-374938

1921

9

947-75

386969

67-6927-29

66772

38-52-69-79

67-6867

6-49-62-686-7-21-45-47-54-72-74

6-2161

38-397

272824

56-6867-6854-55

6113-14-15

4968

27-29-37

6767

9-46-749

7729-3768-69

6767

67-6967

69

InductanceInduction

Intensit de serviceInterrupteurInterrupteur sectionneur

JJeu de barres

LLignesLongueurLongueur d'ondeLumineuse

MMasseMasse liniqueMasse surfaciqueMasse volumiqueMassiqueMatireMthode des impdancesMtreMile (UK)Mille marin, MilleModule d'lasticitModule d'inertieMoment d'inertieMoment d'une forceMoment flchissantMoteur asynchroneMoteursMouvement

NNiveau d'isolementNiveau d'isolement assignNiveau de pollutionNiveau de puissanceNormes

OOerstedOnce (ounce)

PPriodePermittivitPhnomnes priodiquesPoidsPollutionPotentiel

Pound (livre)Pound force per square footPound force per square inchPound force-footPound force-inchPound force-second per square footPound per cubic footPound per cubic inchPound per footPound per foot-secondPound per inchPound per square footPound per square inchPound square footPound-force

Pouvoir de coupurePouvoir de fermeturePrcisionPressionPression-contraintePuissancePuissance activePuissance apparente

6868

899

15-21-28

15-5167-69

6767

67-6929-37-67-69

67-69

67-69686717

676969

29-3728-29-37

29-696828

14-161668

646-72

406771

6969

67686768

38-4068

696969696969696969696969696969

48-50-51-757457

38-68-6969

14-686868

Index


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Documents

Guide de Conception MT