Sélectivité chronométrique

Pour des raisons de continuité de service et de disponibilité, le concepteur de l’installation électrique basse tension pourra faire appel à la sélectivité Chronométrique entre les disjoncteurs sur court-circuit.

Cette fonctionnalité est offerte par des déclencheurs électroniques que ce soit des disjoncteurs a boitier moullé ou des disjoncteurs ouverts

Définition sélectivité Chronométrique

La technique de sélectivité chronométrique repose sur le décalage vers le haut de la courbe de déclenchement du disjoncteur amont (D1) qui correspond a appliquer un retard au déclenchement suite a un défaut (surcharge ou court-circuit).

Cette technique est associer évidemment a la sélectivité ampèremétrique pour assurer une sélectivité total entre le disjoncteur amont et aval.

Un court-circuit s’accompagne de deux phénomènes

Des efforts électrodynamiques entre les différentes parties du circuit parcouru par le courant.

Ces efforts sont soit de répulsion, soit d’attraction suivant le sens respectif des courants ; ils se manifestent instantanément, et la résistance de l’appareil à ces efforts, dite « tenue électrodynamique » (notée TED) sera donc caractérisée par la valeur maximale instantanée du courant qu’il peut supporter, mesurée en kA « crête ». Au-delà de cette valeur se produisent des déformations irréversibles de pièces, ou des arcs électriques qui peuvent endommager les pièces concernées.

un échauffement des pièces parcourues par le courant.

Cet échauffement n’est pas fonction de la valeur instantanée du courant, mais de sa valeur efficace et de sa durée ; la tenue de l’appareil peut donc être exprimée en kAeff et en secondes. Le « courant de courte durée admissible » est défini par plusieurs normes, dont la norme CEI 60947-2, qui lui a affecté le symbole « Icw ». L’essai associé permet de tester le comportement de l’appareil à la fois sous l’aspect électrodynamique, lors de l’établissement du court-circuit, et sous l’aspect thermique, le courant étant maintenu pendant une durée prédéfinie (habituellement 0,5 s, 1 s ou 3 s).

voir Cahier Technique Merlin Gerin n° 167 / p.6

Icw : c’est le courant de courte durée admissible

Donc en fonction de la grandeur du courant a supporter par le disjoncteur à retarder la norme IEC 947-2 à définit deux catégories de disjoncteur.

Catégorie A

Pour lesquels aucun retard au déclenchement sur court-circuit n’est prévu. C’est le cas généralement des disjoncteurs sous boîtier moulé type Compact NSX,

La catégorie du disjoncteur est afficher sur la face avant du disjoncteur ,dans cet exemple

cat A

Catégorie B

pour lesquels, en vue de réaliser une sélectivité chronométrique, il est possible de retarder le déclenchement sur court-circuit de valeur inférieure au courant de courte durée admissible Icw . C’est généralement le cas des disjoncteurs ouverts type Masterpact et de certains gros disjoncteurs sous boîtier moulé (Compact NS1250N par exemple).

Icw est le courant maximal que peut supporter thermiquement et électrodynamiquement un disjoncteur de catégorie B pendant un temps donné par le constructeur.

La catégorie du disjoncteur est afficher sur la face avant du disjoncteur ,dans cet exemple cat B

le fabricant doit afficher également la valeur du ICW ainsi que temps max du retard

Donc le concepteur de l’installation électrique basse tension est en face a deux cas de figures :

Court-circuit avale très élevé, c’est le cas généralement des protections proches de la source.
Court-circuit aval relativement faible, c’est le cas généralement loin de la source ou des sources a faible court-circuit comme les groupes électrogènes ou des UPS.

Emploi de disjoncteurs sélectifs catégorie B

Le terme sélectif a deux significations :

le déclencheur du disjoncteur est équipé d’un système de temporisation fixe ou réglable.
l’installation et le disjoncteur sont capables de supporter le courant de défaut pendant la durée du retard intentionnel (tenue thermique et tenue électrodynamique).

pour des courant de court-circuit aval élevé ,l’emploi de ce type de disjoncteurs qui correspond à la sélectivité chronométrique conduit, en cas de défaut, à des temps totaux de coupure supérieurs à 20 ms (une période),
pouvant aller jusqu’à quelques centaines
de ms.

Lorsque l’installation (et éventuellement
le disjoncteur) n’est pas capable de
supporter pendant la temporisation un
fort Icc, il est nécessaire que le disjoncteur D1
soit équiper d’un déclencheur instantané Ii1,et dans tous les cas le ICC aval doit être inferieur a Icw.

Emploi de disjoncteurs limiteurs et sélectivité «pseudo-chronométrique»

Ces disjoncteurs sont caractérisés par :

le fait qu’ils limitent fortement le courant de court-circuit grâce à leur rapidité d’ouverture et leur tension d’arc élevée.
le fait que plus le courant de court-circuit présumé est élevé plus ils sont rapides.

Ainsi le choix d’un disjoncteur aval (D2)
limiteur permet d’obtenir une sélectivité
«pseudo-chronométrique» entre deux
étages de protection. Cette solution, par
son effet de limitation et de rapidité
d’élimination du défaut, permet en outre
de limiter les contraintes thermiques et
électrodynamiques dans l’installation.

comme on peut le voir sur la figure ce genre de sélectivité repose sur I²t : fonction courbe à temps inverse (ON ou OFF).

avec condition que le ICC aval (D2) soit inférieur au réglage du courant instantané amont(D1)

voir Cahier Technique Merlin Gerin n° 167 / p.6

exemple d’emploi des différents types de sélectivité

Exemple d'application du retard associer a la fonction courbe inverse avec disjoncteur cat A en amont

Les graphiques suivants illustrent un exemple de coordination sélective entre un disjoncteur Compact NSX630 en amont et un appareil à fusibles gG-250 A en aval (calcul effectué par le logiciel Ecodial).I²t OFF

voir cette exemple chez Schneider électrique cliquer sur le lien

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