Sécurité électrique - Protection contre les courts-circuits

Une condition de court-circuit signifie qu'un circuit permet au courant de circuler à travers un chemin involontaire avec une impédance électrique très faible. C'est un contact direct entre deux points de potentiel électrique différent.

Le système de protection contre les courts-circuits se décompose en les systèmes suivants -

Système de courant alternatif

  • Contact phase-terre
  • Contact phase à neutre
  • Contact phase à phase
  • Contact entre les enroulements d'une machine électrique dans une phase

Système à courant continu

  • Contact pôle à terre
  • Contact entre deux pôles

Il peut y avoir de nombreuses causes résultant du type de contacts ci-dessus, notamment des dommages à l'isolation des conducteurs, des fils et des câbles desserrés, cassés ou dénudés, et le dépôt de matériaux conducteurs tels que la poussière, l'humidité, etc.

Principales causes de court-circuit

Une poussée soudaine de courant équivaut à cent fois le courant de travail circule dans le circuit. Cela conduit à l'endommagement des équipements électriques. Les deux phénomènes suivants sont responsables des effets dévastateurs des courts-circuits -

Phénomène thermique

Ce phénomène fait référence à l'énergie libérée dans le circuit électrique lorsque le courant de court-circuit circule dans le circuit. Cet effet thermique entraîne les causes d'un court-circuit -

  • Fusion des contacts conducteurs

  • Dommages à l'isolation

  • Génération d'arcs électriques

  • Destruction des éléments thermiques dans le relais bimétallique

Phénomène électrodynamique

Ce phénomène se réfère à la production de contraintes mécaniques intensives lorsque le courant traverse et entraîne les conditions suivantes -

  • Rupture des conducteurs
  • Répulsion des contacts à l'intérieur des contacteurs
  • Distorsion des conducteurs dans les enroulements

Dispositifs de protection contre les courts-circuits

Pour protéger les appareils et les personnes des risques de court-circuit, des dispositifs de protection sont utilisés dans les circuits électriques. Ces appareils peuvent détecter les défauts et déclencher le circuit immédiatement avant que le courant de surtension n'atteigne son maximum.

Il existe deux dispositifs de protection courants fréquemment utilisés dans chaque circuit électrique.

Fusible

Le fusible est actionné une fois dans le circuit et doit ensuite être remplacé après le déclenchement. Il est utile pour la protection phase par phase (unipolaire). Il offre un pouvoir de coupure élevé à faible volume, ce qui limite les contraintes électrodynamiques.

Les images suivantes montrent différents types de fusibles -

Disjoncteur

Les disjoncteurs peuvent être réinitialisés manuellement ou automatiquement. Il coupe automatiquement le circuit dans un délai de coupure court et sépare la charge de l'alimentation électrique qui protège le circuit de tout dommage. Les déclencheurs magnétiques de CB ouvrent les pôles. Les CB limitent à la fois les effets thermiques et thermodynamiques. Cela fonctionne plus vite qu'un fusible. Par exemple, disjoncteur à boîtier moulé (MCCB), interrupteur à boîtier moulé (MCS), disjoncteur air / huile / SF6 / vide (ACB / OCB / SCB / VCB).

Les images suivantes montrent différents types de disjoncteurs:

Caractéristiques des dispositifs de protection contre les courts-circuits

Nous allons maintenant apprendre les différentes caractéristiques des dispositifs de protection contre les courts-circuits. Les caractéristiques sont indiquées ci-dessous -

Capacité de rupture

La valeur maximale du courant de court-circuit estimé qui peut permettre à l'appareil de couper le circuit à une tension donnée est appelée pouvoir de coupure.

Capacité de fermeture

Le courant de court-circuit maximal qui peut permettre à l'appareil d'atteindre sa tension nominale dans des conditions spécifiques est appelé capacité de fermeture. C'est le multiple rationnel du pouvoir de coupure.