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Auteur(s)
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Denis DUFOURNET : Membre Senior de la Société des électriciens et des électroniciens (SEE) et de l’Institut américain des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE)
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Dans ce fascicule, nous donnons les calculs permettant de déterminer la tension rétablie à la coupure de chaque pôle dans le cas d’un défaut aux bornes triphasé et les courants de défaut aux bornes triphasé, biphasé et monophasé. On trouvera également la détermination de la forme de la tension transitoire de rétablissement d’un défaut proche en ligne et des explications sur la forme de la tension transitoire de rétablissement dans le cas d’un défaut aux bornes.
L’article « Appareillage électrique d’interruption à courant alternatif à haute tension » fait l’objet de plusieurs fascicules :
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Tension rétablie dans le cas d’un défaut aux bornes triphasé
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4. Défaut aux bornes : tension transitoire de rétablissement (TTR)
4.1 Généralités
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L’extinction d’un arc de 10 ou 30 kA ne pose pas de gros problèmes dans la mesure où il suffit de le refroidir rapidement à l’aide d’un soufflage approprié. La difficulté que l’on rencontre pour obtenir l’interruption d’un courant dans un réseau à haute tension est due au fait que, lorsque le courant est interrompu, la tension appliquée à une borne du disjoncteur va rejoindre celle du réseau d’alimentation, alors que la tension sur l’autre borne reste nulle (cas élémentaire du défaut monophasé à la terre illustré par la figure 9).
La différence de tension qui apparaît donc aux bornes de l’appareil augmente rapidement en quelques centaines de microsecondes, jusqu’à atteindre une valeur maximale. Elle continue ensuite son régime transitoire oscillant jusqu’à ce que la tension du réseau soit rejointe.
Cette tension de rétablissement, qui est appliquée aux bornes d’un disjoncteur, est extrêmement importante dans le processus de coupure. L’intensité du soufflage, qui doit être exercé sur l’arc pour réussir la coupure, est d’autant plus intense que la vitesse d’accroissement de la tension de rétablissement est plus élevée § 4.4) ; on conçoit aisément que la coupure est d’autant plus difficile à obtenir que la valeur maximale de la tension de rétablissement est plus élevée.
L’importance de la TTR n’a été mise en évidence que dans les années 1950. Elle a donné lieu à de nombreuses études et mesures dans les réseaux européens, avant que ses caractéristiques soient normalisées dans les années 1960, permettant ainsi de définir les conditions des essais de type de coupure de courants de court-circuit.
La figure 9 illustre le cas d’un défaut monophasé en aval d’un disjoncteur.
Lorsque l’appareil coupe, au passage par zéro du courant, la tension en amont du disjoncteur et aux bornes de la capacité (U C ) est nulle. Elle va rejoindre celle de la source qui à cet instant est maximale...
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Défaut aux bornes : tension transitoire de rétablissement (TTR)
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DUFOURNET (D.) - Disjoncteurs SF6 : Évolution de 1959 à 1994 - . Revue Générale de l’Électricité, mai 1994, No 5.
-
(2) - LEEDS (W.M.), FRIEDRICH (R.E.), WAGNER (C.L.), BROWNE Jr (T.E.) - Application des études sur les surtensions de manœuvre, les arcs et l’écoulement des gaz à la définition des disjoncteurs au SF6 - . CIGRE Session 1970, rapport 13-11.
-
(3) - LEEDS (W.M.), FRIEDRICH (R.E.), WAGNER (C.L.) - Interrupteurs à haute tension à hexafluorure de soufre - . CIGRE Session 1966, rapport No 117 (1966).
-
(4) - LINGAL (H.J.), BROWNE (T.E.), STROM (A.P.) - * - United States Patent No 2757261 (July 19, 1951).
-
(5) - FLURSCHEIM - Power circuit breaker, Theory and design - . IEE Monograph Series 17, Peter Peregrinus Ltd (1975).
-
(6) - MAURY (E.) - Évolution...
NORMES
-
(cf. CEI 62271-100). - CEI 60056 - 06-2001
-
Rapport Technique : Guide d’application des normes de disjoncteurs à haute tension. - CEI XXX - 2001
-
Technique des essais à haute tension. - CEI 60060-1 - 1989
-
Coordination de l’isolement. - CEI 60071-1 - 11-1993
-
Coordination de l’isolement. - CEI 60071-2 - 12-1996
-
Sectionneurs à courant alternatif et sectionneurs de terre [amendement 1 (12-1992) ; amendement 2 (07-1996)]. - CEI 60129 - 01-1984
-
Interrupteurs à haute tension. - CEI 60265-1 - 01-1998
-
Interrupteurs à haute tension [amen-dement 1 (07-1994) ; amendement 2 (08-1998)]. - CEI 60265-2 - 03-1988
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