Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

2 3 4 5 1 6 7 8 8 7 5 4 3 2 1 A B C D E F G H I J K L Folio N° Date Modifié le

2 3 4 5 1 6 7 8 8 7 5 4 3 2 1 A B C D E F G H I J K L Folio N° Date Modifié le : x/x INSTALLATION COMPRENANT unTRANSFORMATEUR HTA/BTA et un Ge 11/08/2009 6 A B C D E F G H I J K L Groupe-Dyn JM BEAUSSY La Rochelle Q4 C4 G2 C2 Q2 Q1 C1 Ib=866.0 A Ik3max=22.1 kA 630kVA 400V 50Hz T2 Pcc = 125MVA UHT = 20kV T2 Ge LEP1 LEP2 Z CPI LIMITEUR de SURTENSION C:\Documents and Settings\Propriétaire\Bureau\Limiteur_de_surtension_2.doc Page 1 / 1 1 Généralités Avant d’aborder le rôle du limiteur de surtension, puis de son fonctionnement et la manière de le choisir, il est nécessaire de rappeler les aspects réglementaires et normatifs. 1.1 Etablissements soumis au code du travail Le paragraphe IV de l’article 5 du décret n° 88-1056 du 14 novembre 1988 précise que des dispositions doivent être prises pour éviter que les parties actives ou les masses d’une installation soient portées, du fait de leur voisinage avec une installation de domaine de tension supérieure1 du fait de liaisons à des prises de terre non électriquement distinctes, à des tensions qui seraient dangereuses pour les personnes. L’article 34 relatif aux installations électriques réalisées suivant le régime IT précise par ailleurs que dans les installations des domaines BTA ou BTB alimentées par un transformateur à primaire HT, un dispositif limiteur de surtension doit protéger l’installation en cas de défaut d’isolement entre les circuits HT et BT. 1.2 Norme NFC 15-100 (Edition de 2002) Les articles 442 et 534 traitent de la protection des installations électriques à basse tension et des dispositifs de protection contre les surtensions à fréquence industrielle. Je vous invite à consulter ces textes qui abordent d’une manière exhaustive l’ensemble des problèmes bien mieux que je ne pourrais le faire moi-même. Protection contre les surtensions Je crois utile d’examiner les dispositions prises par le législateur. Dans un transformateur HTA/BTA, par construction se côtoient des tensions appartenant à des classes de tension différentes2. Cette disposition implique des précautions d’installation afin d’éviter qu’en cas d’une défaillance interne au transformateur (claquage entre enroulements), la haute tension se transmette à la basse tension. La question que l’on doit se poser est : Comment y parvenir en fonction des SLT ? Schéma des liaisons à la terre TT ou TN (Installations dont le neutre est directement relié à la terre) Comme le montre le schéma ci-dessous, la mise à la terre du neutre règle le problème, néanmoins la valeur de la prise de terre du neutre ou de l’ensemble interconnecté doit être tel que la remontée en potentiel des masses reste dans des limites acceptables pour les personnes. La meilleure solution consiste à réaliser le schéma des liaisons à la terre TTR. Pendant l’élimination du défaut, le conducteur de protection à l’origine nommé SPo doit être correctement dimensionné. Cette section est déterminée en appliquant la formule : K t Ik Spo × = 3 Je rappelle ici encore une fois qu’en aucun cas le conducteur de protection ne doit être détruit, dans le cas contraire la sécurité de personnes risque d’être compromise. 1 Cette disposition n’est pas applicable lorsque l’installation est alimentée par un groupe électrogène. Il n’y a aucun risque d’envahissement de l’installation BT par une tension de classe supérieure. 2 L’article 3 du décret n°88-1056 qui précise les diverses classes de tension. LIMITEUR de SURTENSION C:\Documents and Settings\Propriétaire\Bureau\Limiteur_de_surtension_2.doc Page 2 / 2 L’annexe 1 du chapitre 54 de la NFC 15-1003 (1991) donne pour les transformateurs usuels la section des conducteurs Spo qui satisfont aux exigences de l’article 12 du décret du 14 novembre 1988. TGBT Spo = 95² (PRC) 25² 25² 50² Collecteur de terre Prise de terre Ceinturage à fond de fouille Cellules HT TRANSFORMATEUR HTA/BTA Disjoncteur Général Neutre Ph1 Ph2 Ph3 LIAISON DE TERRE ENTRE LE TRANSFORMATEUR HTA/BTA et LE TGBT Cas d'un transformateur de 1000kVA Alim HTA Pcc = 150MVA R/X = 0,1 3HPC Sph = 3x(4x1x240²) Sn = 2x240² Iht = 300A Réseau aérien Iht = 1000A Réseau souterrain 1 1 Claquage interne du transformateur HTA/BTA Schéma IT (Installations dont le neutre n’est pas directement relié à la terre) Compte tenu de ce qui vient d’être dit, il est nécessaire d’installer un limiteur de surtension. La fonction du limiteur de surtension est d’écouler les surtensions dangereuses susceptibles d’apparaître sur les réseaux BTA en aval des transformateurs à la suite d’une défaillance interne entre enroulements HTA et BTA. 3 La nouvelle NFC 15-100 de décembre 2002 n’a pas repris ce tableau cette dernière renvoie au guide pratique UTE C 15-106 de décembre 2003. LIMITEUR de SURTENSION C:\Documents and Settings\Propriétaire\Bureau\Limiteur_de_surtension_2.doc Page 3 / 3 TGBT Spo = 95² (PRC) 25² 25² 50² Collecteur de terre Prise de terre Ceinturage à fond de fouille Cellules HT TRANSFORMATEUR HTA/BTA Disjoncteur Général Pe Ph1 Ph2 Ph3 LIAISON DE TERRE ENTRE LE TRANSFORMATEUR HTA/BTA et LE TGBT Cas d'un transformateur de 1000kVA Alim HTA Pcc = 150MVA R/X = 0,1 3HPC Sph = 3x(4x1x240²) Spe = 1x240² Iht = 300A Réseau aérien Iht = 1000A Réseau souterrain 1 1 Claquage interne du transformateur HTA/BTA Limiteur de surtension Comme précisé au paragraphe précédent, l’interconnexion de l’ensemble des prises de terre dans un schéma IT est la meilleure solution qui permet d’établir une zone équipotentielle dans un poste de transformation. Schéma de principe d’un limiteur de surtension Microshunteur type MS2 de Delle Alsthom Raccordement LIMITEUR de SURTENSION C:\Documents and Settings\Propriétaire\Bureau\Limiteur_de_surtension_2.doc Page 4 / 4 Le limiteur de surtension comporte deux électrodes, l’une est généralement reliée au neutre l’autre à la terre des masses. Si le point neutre n’est pas accessible, le limiteur de surtension se raccorde entre une phase et la terre. Principe de fonctionnement sommaire Lorsqu’une surtension se produit entre les électrodes et dépasse un certain seuil : • Soit un simple effluvage n’entraînant pas de mise à la terre directe. • Soit un amorçage avec soudure des parties actives du limiteur de surtension. Dans ce cas le limiteur de surtension doit être remplacé. Note 1 : Le remplacement du limiteur de surtension doit être précédé par la consignation du poste de transformation. Note 2 : Si votre installation est correctement réalisée, avec du matériel adapté (le CPI doit surveiller également l’isolement du conducteur neutre), la localisation de l’amorçage est aisée, le CPI est en alarme tous les circuits BTA étant ouverts. Il faut que la coupure générale soit possible, autrement la localisation est difficile à effectuer. Choix du limiteur de surtension La norme NFC 63-150 définit 3 types de limiteurs de surtension, dont les caractéristiques sont les suivantes : Tension nominale Tension d’amorçage à 0% à f r é q u e n c e i n d u s t r i e l l e Tension d’amorçage à 100% à fréquence industrielle Tension d’amorçage à 100% aux ondes de tension de choc 250V 400V 750V 1750V 440V 700V 1100V 2500V 660V 1100V 1600V 3500V Si l’installation est alimentée par plusieurs transformateurs en parallèle, on doit installer un limiteur de surtension sur chacun d’eux. Et bien entendu un seul CPI est exigé. Il est évident qu’il faut tenir compte lors du choix du limiteur de surtension de la tenue diélectrique de l’appareillage basse tension (appareillage renforcé : 3000Volts dans le cas d’un TGBT ou 10000Volts dans le cas des postes haut de poteaux). Vous comprenez bien que le limiteur de surtension est un point faible dans l’installation, il ne faut pas qu’un équipement à basse tension soit d’une tenue diélectrique telle que le courant de défaut choisisse en priorité cet équipement4 Je vous laisse imaginer les conséquences humaines dans une telle situation. Autres remarques Le fait de ne pas remplacer le limiteur de surtension suite à son claquage a pour effet de modifier le régime du neutre de l’installation est donc de perdre tous les avantages liés à ce régime de neutre. 4 Ceci peut se produire lorsqu’il est utilisé dans une installation industrielle des équipements de type domestique dont la tenue diélectrique est inférieure à la tension d’amorçage à 100% à fréquence industrielle. LIMITEUR de SURTENSION C:\Documents and Settings\Propriétaire\Bureau\Limiteur_de_surtension_2.doc Page 5 / 5 TGBT SP0 25² 25² 50² Collecteur de terre Prise de terre Ceinturage à fond de fouille Cellules HT TRANSFORMATEUR HTA/BTA Disjoncteur Général Pe Ph1 Ph2 Ph3 LIAISON DE TERRE ENTRE LE TRANSFORMATEUR HTA/BTA et LE TGBT Cas d'un transformateur de 1000kVA Calcul du courant de court-circuit de double défaut Limiteur de surtension 3HPC Sph = 3x(4x1x240²) Spe = 1x240² 1 2 Alim HTA Pcc = 150MVA R/X = 0,1 1 2 Limiteur de surtension shunté Défaut d'isolement au niveau du TGBT Deux défauts d'isolement simultanés Idd JUSTIFICATION DU COURANT DE REGLAGE DU DISJONCTEUR GENERAL Imagnétique < Idéfaut E0 Le courant de double défaut ne sera pas illimité5, en effet celui-ci est fonction de l’impédance interne de la source et des liaisons BTA. Le couplage du transformateur est important. Dans le cas ci-dessus le courant de défaut sera égal à : )² ( uploads/Geographie/ limiteur-de-surtension-2.pdf