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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 distri-bution publique à moyenne tension sont exposés dans l’article [D 4 811] qui attire, en particulier, l’attention sur l’importance du régime de neutre pour la maîtrise des courants de défaut à la terre et pour la qualité de fourniture. Il est recommandé de lire et assimiler cet article avant d’entamer la lecture du présent article.
La protection contre les défauts polyphasés est principalement basée sur des protections simples et faciles à régler, les protections ampèremétriques à maximum d’intensité à temps constant traitées ici et utilisables quel que soit le régime de neutre. Toutefois, le raccordement de productions décentralisées de forte puissance est de nature à nécessiter la mise en œuvre de protections directionnelles comme expliqué dans cet article.
La protection contre les défauts à la terre exige des dispositifs adaptés au type de régime de neutre. On peut utiliser des protections ampèremétriques à maximum d’intensité dans le cas d’un neutre directement mis à la terre ou par une impédance de faible valeur, mais les réglages doivent être déterminés avec soin ; les performances de ces protections sont limitées, mais on peut améliorer la sensibilité du plan de protection en recourant à des protections directionnelles de terre. Dans le cas d’un réseau à neutre compensé, des protections directionnelles de terre sont indispensables, de même qu’un système de réglage de son impédance de compensation. Ce type de protections est également nécessaire lorsque le neutre est isolé.
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- Version archivée 1 de mai 2011 par Michel ODDI
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Protection contre les défauts à la terre des réseaux radiaux
à neutre faiblement impédant
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3. Nature des défauts à la terre, régimes de neutre et protections
La forme que prend un défaut à la terre dépend de plusieurs facteurs. Par exemple, le comportement de l’air ou d’un isolant synthétique est différent (l’air se régénère assez vite, un isolant synthétique ne se régénère pratiquement jamais) ; autre exemple, un contact peut être rigide ou temporaire (un fil peut tomber à terre et un fil peut toucher la végétation dans un mouvement de balancement) ; enfin, un contact peut être franc ou résistant (un conducteur touche une masse métallique reliée à la terre et un conducteur est en contact avec de la végétation). Néanmoins, il est possible de définir trois grandes catégories de défauts à la terre applicables à ces différents cas :
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défauts stables : il s’agit de défauts à la fréquence du réseau dont la résistance ne dépasse pas une à deux centaines d’ohms ;
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défauts résistants : ils concernent les défauts stables à la fréquence du réseau et dont la résistance est supérieure à une ou deux centaines d’ohms ;
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défauts réamorçants : il s’agit d’une succession rapide de défauts qui s’allument et s’éteignent aussitôt.
Le tableau 2 résume sur quels réseaux ces trois types de défaut sont susceptibles de se produire et les protections correspondantes à utiliser. On trouvera dans la suite du texte les explications et justifications qui conduisent à l’établissement de ce tableau.
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Nature des défauts à la terre, régimes de neutre et protections
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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 -
-
Installations électriques à haute tension pour les sites de production d’énergie électrique, les sites industriels, tertiaires et agricoles - NF C13-200 -
-
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 -
-
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Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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