Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La mise en œuvre d’un plan de protection exige une bonne connaissance des phénomènes électrotechniques qui se produisent lorsqu’un défaut affecte un réseau de distribution publique à moyenne tension. La circulation des courants en cas de défaut à la terre et le mécanisme d’apparition/disparition des défauts à la terre sont deux éléments essentiels pour d’une part, choisir des protections bien adaptées, d’autre part, déterminer des réglages pertinents. Les protections ampèremétriques ont des performances limitées en cas de défaut à la terre lorsque le neutre est mis à la terre par une impédance fixe, mais pouvant être améliorées grâce à des protections directionnelles. Ces protections sont d’ailleurs indispensables lorsque le régime de neutre est de type compensé, exigeant de disposer également d’une impédance de neutre réglable. Les évolutions actuelles des réseaux, en particulier le développement de la production décentralisée et l’installation d’indicateurs de passage de défauts sur le réseau, sont des éléments à prendre en considération.
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Michel ODDI : Ingénieur de l'École supérieure d'électricité - Ingénieur senior à EDF Recherche et développement
INTRODUCTION
Les principes de construction du plan de protection d'un réseau de distribution publique à moyenne tension sont exposés dans le dossier [D 4 811] qui attire, en particulier, l'attention sur l'importance régime de neutre pour la maîtrise des courants de défaut à la terre et pour la qualité de fourniture.
La protection contre les défauts polyphasés est principalement basée sur des protections simples et faciles à régler, les protections ampèremétriques à temps constant traitées dans ce dossier [D 4 812], utilisables quel que soit le régime de neutre, mais la protection contre les défauts à la terre exige des dispositifs adaptés au type de régime de neutre. On peut utiliser des protections ampèremétriques dans le cas d'un neutre mis à la terre par une impédance de faible valeur, mais les réglages doivent être déterminés avec soin.
Les performances de ces protections ampèremétriques sont limitées, mais on peut améliorer la sensibilité du plan de protection en les rendant directionnelles. Dans le cas d'un réseau à neutre compensé, des protections directionnelles de terre sont indispensables, de même qu'un système de réglage de leur impédance de compensation.
Les évolutions actuelles des réseaux de distribution publique, notamment, l'arrivée de productions décentralisées et la nécessité d'améliorer la qualité de fourniture, exigent des compléments de protection dans les postes primaires et entraînent de nouveaux développements sur les matériels existants comme par exemple les indicateurs de passage de défaut. Tous ces compléments et développements font l'objet du troisième dossier [D 4 813].
L'expertise technique et scientifique de référence
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- Version courante de déc. 2023 par Michel ODDI
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Protection contre les défauts à la terre en cas de neutre isolé ou direct à la terre
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4. Protection contre les défauts à la terre en cas de neutre compensé
4.1 Mécanismes d'apparition et disparition d'un défaut à la terre
Le principe des réseaux à neutre compensé est présenté dans le dossier [D 4 811], § 4.3.3. On y voit que les défauts à la terre ne se maintiennent généralement pas, faute d'un courant d'arc suffisant : ils sont, le plus souvent, auto-extincteurs, c'est-à-dire que le défaut s'éteint, tout seul, lorsque le courant de défaut passe par zéro : on a affaire à des phénomènes transitoires et l'on ne peut pas utiliser les composantes symétriques (théorème de Fortescue) pour conduire des calculs théoriques.
Pour comprendre le mécanisme de ces phénomènes transitoires, on peut utiliser un schéma simplifié du réseau (figure 16). Le défaut est représenté par une résistance R d dont l'insertion se fait par l'intermédiaire de la fermeture et de l'ouverture d'un interrupteur I.
HAUT DE PAGE
Lorsque l'interrupteur I se ferme, le défaut apparaît et trois phénomènes vont se superposer :
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la capacité de la phase en défaut va se décharger dans le défaut et la tension de cette phase par rapport à la terre diminue ;
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la tension de deux phases saines par rapport à la terre augmente et les capacités de ces deux phases vont se charger ;
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un courant va circuler dans l'impédance de neutre.
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Décharge de la capacité de la phase en défaut
Les différentes capacités réparties de la phase en défaut vont se décharger dans le défaut à travers...
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Protection contre les défauts à la terre en cas de neutre compensé
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Plan de protection des réseaux de distribution publique à moyenne tension. Principes.
-
Plan de protection des réseaux de distribution publique à moyenne tension. Évolutions récentes et compléments électrotechniques.
-
Raccordement de la production décentralisée aux réseaux à moyenne tension.
NORMES
-
Arrêté technique – Conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions d'énergie électrique - UTE C11-001 -
-
Postes de livraison établis à l'intérieur d'un bâtiment et alimentés par un réseau de distribution publique HTA (jusqu'à 33 kV) - NF C13-100 -
-
Effets du courant sur l'homme et les animaux domestiques – Partie 1 : Aspects généraux - CEI 60479-1 -
-
Effets du courant sur l'homme et les animaux domestiques – Partie 5 : Valeurs des seuils de tension de contact pour les effets physiologiques - CEI 60479-5 -
-
Vocabulaire Électrotechniques International – Partie 195 : Mise à la terre et protection contre les chocs électriques - CEI 60050-195 -
-
Réseaux et systèmes de communication dans les postes - CEI 61850 -
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