La protection électrique ne s’improvise pas

5 juillet, 2018 | Blogue

RÉMI HALLÉ, ing.

Ingénieur, Électrique

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Les dispositifs de protection sur les réseaux électriques sont des éléments non rentables et non nécessaires pour l’opération normale d’un réseau… jusqu’à ce qu’un défaut électrique se produise.

Ces éléments peuvent demeurer inactifs pendant 5, 10, 20 ans ou plus. Par contre, le jour où ils sont appelés à fonctionner, ils doivent détecter et éliminer un défaut en l’espace de quelques millisecondes. Si ces protections n’opèrent pas adéquatement en temps voulu, les conséquences sur les équipements, l’opération et même la sécurité du personnel peuvent s’avérer catastrophiques.

Il existe une vaste gamme de dispositifs de protection : fusibles, disjoncteurs, relais de protection, etc. La compréhension de leur fonctionnement intrinsèque en cas de défaut, incluant leurs limites, est essentielle pour réaliser des études de protection, de coordination et d’analyse d’énergie incidente.

Une mauvaise coordination ou sélectivité entre les niveaux de protection aura un impact sur les opérations. Aucune entreprise ne souhaite perdre son alimentation électrique en totalité pour un simple problème de moteur. Si cette coordination a été mal évaluée, ou pire encore improvisée, la faiblesse ne sera détectée qu’une fois le mal fait.

Lors d’un défaut électrique, le courant de court-circuit est plusieurs dizaines de fois supérieur au courant habituel. Le temps de réaction des protections dépend de cette valeur de courant. Mais comment sont calculés ces niveaux de courant de défaut? Quels paramètres influencent ce courant? Quelle valeur de courant les protections verront-elles? En combien de temps ce défaut sera-t-il éliminé?

Plusieurs logiciels existent sur le marché pour répondre à ces questions. Ces logiciels ne sont que des outils; ils ne remplacent en aucun cas l’expertise d’un professionnel. Comme tous les logiciels de calcul, les résultats dépendent des données entrées. Il faut s’assurer d’entrer les bonnes valeurs et de comprendre leur importance. Les valeurs par défaut des logiciels ne sont pas nécessairement les plus appropriées. De plus, il faut être critique vis-à-vis des résultats. Ce n’est pas parce que le logiciel ne produit pas d’erreurs lors de la simulation que les résultats sont conformes à la réalité.

L’ajustement et la sélection des protections tiennent compte de plusieurs critères :

  • Les protections en aval et en amont;
  • Les valeurs de court-circuit maximum ou minimum détectées par les protections;
  • Les capacités nominales des conducteurs et des équipements;
  • Les charges motrices connectées;
  • Le régime de mise à la terre.
  • Au cours des dernières années, aux critères précédents s’est ajoutée la valeur du courant d’arc en cas d’éclats d’arcs (arc flash). Comment peut-on réduire l’énergie incidente à partir des protections existantes? Une protection bien ajustée permettra de réduire le niveau d’énergie incident en réduisant le temps d’élimination; une protection mal ajustée fera le contraire. Cet ajustement pourrait faire la différence entre avoir un pétard ou une bombe en face de soi. De ces ajustements dépend la sécurité du personnel.

Tout compte fait, l’improvisation dans le domaine de la protection n’est jamais une bonne idée.

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