Défauts électriques
sché
Défauts:Modification accidentelle affectant
le fonctionnement normal d'un processus, ou du circuit électrique.
Origine: Lorsque deux circuits ayant des tensions différentes se
mettent contact, il y’a
court-circuit : un courant de défaut en résulte.
Pour un
défaut du à un court-circuit, le courant de défaut est :
-- proportionnel à la tension existant à l'endroit du contact avant qu'il ne
s'établisse, c'est à dire, la tension avant défaut.
--inversement proportionnel à l'impédance équivalente vu des points de défaut.
Types de
défauts dans les circuits triphasés :
Lorsqu’un circuit triphasé est équilibré, il
se comporte comme 3 circuits monophasés indépendants de f.e.m égales, mais
déphasé de 0, π/3, 2 π/3, avec les impédances cycliques.
Un schéma
équivalent monophasé appelé schéma d’impédances directes détermine le
comportement global du circuit si le défaut affecte les phases de manière
identique.
Un défaut n’affectant jamais les 3 phases de manière identique, la plupart
des défauts sont non équilibrés. Le théorème de superposition (utilisé pour
réseaux à comportement non linéaire) nous permet de décomposer tout réseau en 3 systèmes :
* directe
* inverse
* homopolaire.
Les défauts font intervenir un, deux, ou trois
de ces systèmes élémentaires. Etant donné qu’à chacun de ces systèmes
correspond un schéma monophasé équivalent d’impédance correspondante, lors d’un
défaut, il faut déterminer le schéma équivalent pour chacun de ces systèmes,
puis les recombiner pour obtenir les caractéristiques réelles du défaut.
Défaut
triphasé : Il
est constitué par la mise en court-circuit des 3 phases. C’est un défaut
symétrique qui ne fait intervenir que le système directe.
I1=I2=I3=Id ;
V1=V2=V3=V
V :
tension phase/Terre
Défaut biphasé
à la terre : c’est
un défaut constitué par un court-circuit entre deux phases et la terre.
Dans ce cas 3 systèmes sont mises à contribution.
--directe
--inverse,car
le défaut est dissymétrique
--homopolaire,car
le défaut retourne partiellement par la terre suivant le mode de mise à la
terre du neutre.
I1=0 ;
I2#0 ; I3#0
V1#0 ;
V2=V3=O
# :
différent ;
Défaut
biphasé sans terre : c’est un court-circuit entre deux phases. Il faut tenir compte
de deux systèmes de composantes :
--directe
--inverse.
I1=0 ; I2#0 ; I3#0
V1=-2
V2=-2V3
Défaut
monophasé à la terre : ce défaut est constitué par un court-circuit entre une phase et
la terre. Il fait intervenir les 3 systèmes de composantes :
--directe
--inverse
--homopolaire
I1=0 ; I2=0 ; I3#0
V1#0 ;
V2#0 ; V3=0
Coupure
d’une phase :
Le défaut considéré est la coupure d’une phase. Il faut introduire le système
inverse car ce défaut provoque un déséquilibre qui se traduit par l’apparition
de courant et de tension inverse.
Défauts
Francs, Défauts résistants : Lorsqu’un court-circuit présente une impédance nulle et
négligeable, sa valeur est maximale et on parle alors
de « court-circuit franc ou boulonné. »
Mais si le court-circuit présente à ses bornes
un arc électrique, ce dernier possède une résistance proportionnelle à sa
longueur et inversement proportionnelle à sa section.
Dans ce cas on le nomme « court-circuit
résistant ».
Le calcul des défauts francs nécessite la
détermination de la tension avant défaut
et de l’impédance équivalente vue du point de défaut.
Tension
avant défaut: Les
courants de défauts sont proportionnels à la tension avant défaut.
Il est recommandé de prendre comme tension
avant défaut la valeur maximale de la plage normale de variation, correspondant
à un réseau faiblement chargé.
Si le réseau dispose de moyens de réglage de
la tension, la plage normale de variation est à déterminer avec le client industriel et dépend de l’élément régleur.
Impédance
équivalente vue du point de défaut:
Elle
dépend :
* de
la puissance de court-circuit Pcc minimale et maximale fournie par le
distributeur d’électricité
* du
nombre de moteur en marche dans les usines
* des
compensateurs synchrones et groupes locaux de production d’énergie en parallèle
avec le réseau.
et donc varie suivant une plage.
En combinant la tension maximale avant défaut
à l’impédance minimale équivalente et la tension minimale avant défaut (réseau
fortement chargé) à l’impédance maximale avant défaut, on obtient deux valeurs
de courant de défaut dont le rapport peut varier du simple au 10éme .
La valeur
maximale sert au dimensionnement des matériels.
La valeur
minimale aux réglages des seuils de détection des appareils de protection.
Le calcul de courant de défaut résistant est
très difficile pour les raisons suivantes :
* les
caractéristiques géométriques de l’arc sont variables et dépendent des
conditions locales d’établissement du défaut.
* Le
défaut résistant peut prendre toute
valeur comprise entre 0 et la valeur maximale obtenue pour le même défaut
boulonné.
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