Guide de sélection

L’appareillage de commutation HVL/cc est un assemblage intégré de nombreux composants, correctement sélectionnés et coordonnés pour assurer un fonctionnement cohérent de l’ensemble de l’équipement. Chaque composant a ses propres valeurs nominales définies par ses propres normes industrielles (généralement ANSI). Par le passé, l’accent a été mis sur les valeurs nominales de chaque composant, car elles semblent souvent très impressionnantes. Cependant, elles peuvent ne pas être pertinentes pour l’application du composant.

Les valeurs nominales intégrées de l’ensemble de l’équipement constituent la solution naturelle et l’appareillage de commutation de marque Square D est évalué de cette manière. Les valeurs nominales intégrées des équipements sont facilement comparables aux valeurs de tension, de court-circuit et de courant continu prévues lors de la conception d’un système de distribution.

Valeurs nominales de l’équipement sans fusible couvre les commutateurs de charge HVL/cc lorsqu’ils sont utilisés sans fusible.

Les valeurs nominales intégrées des courants de court-circuit avec les fusibles limiteurs de courant de marque Square D et de marque Mersen CS-3 sont indiquées dans Valeurs nominales intégrées pour les commutateurs HVL/cc de 600 A avec les fusibles limiteurs de courant de marque Square D et Tableau des valeurs des fusibles avec fusibles en parallèle. Le courant de court-circuit nominal d’un équipement intégré à une tension donnée définit le courant de court-circuit maximal auquel l’ensemble de l’équipement peut être soumis sans être endommagé.

Les normes ANSI actuelles pour les appareillages de commutation à boîtier métallique et les composants sont classés individuellement en ampères symétriques efficaces. La valeur nominale intégrée peut également être exprimée de cette manière (la valeur nominale asymétrique est obtenue en multipliant la valeur symétrique par 1,6). Pour faciliter la comparaison avec des équipements plus anciens, la puissance intégrée est également exprimée en « MVA ». Les valeurs MVA sont calculées à la tension nominale du système et avec les ampères symétriques efficaces, p. ex., MVA = Tension nominale du système, kV x A sym kA x √3.

La valeur nominale intégrée de l’équipement combine les valeurs nominales suivantes :

• Appareillage de commutation – momentané et de courte durée (renforcement de la barre-bus)

• Commutateur de charge – momentané, à fermeture en cas de défaut et de courte durée

• Fusibles – caractéristiques d’interruption et de passage de l’énergie (les fusibles limiteurs de courant limitent l’énergie pendant un court-circuit, ce qui permet d’obtenir des valeurs nominales intégrées plus élevées que celles qu’auraient les interrupteurs et l’appareillage de commutation s’ils n’étaient pas protégés par des fusibles)

• Autres composants dont les capacités peuvent être limitées

Tensions nominales : la tension d’un système donné est normalement exprimée en volts nominaux et fonctionne dans une plage qui fluctue en fonction d’un certain nombre de facteurs de fonctionnement. Les normes ANSI reconnaissent généralement une tolérance de ± 5 %. Pour l’appareillage de commutation, ne pas dépasser la tension de conception maximale. Lorsqu’il est utilisé en dessous de cette tension maximale, l’équipement résiste à la tension continue de 50 ou 60 Hz, et résiste aux basses fréquences pendant une minute et aux tensions d'impulsion appliquées conformément aux procédures de test de conception de l’ANSI.

Courant continu nominal : le courant continu total est déterminé par le composant ayant la capacité la plus faible – le câblage, le commutateur de charge, les fusibles, les porte-fusibles et les raccordements. Les équipements sans fusibles sont normalement classés par la barre-bus principale, disponible en valeur de 600 ou 1 200 A en continu. Le courant nominal continu des équipements à fusibles est généralement déterminé par les fusibles, car les autres composants ont des capacités de transport de courant plus importantes que celles des fusibles.

Courant nominal d’interruption du commutateur HVL/cc : le commutateur HVL/cc est conçu et testé conformément aux normes ANSI en tant que commutateur « d’interruption de charge », capable d’interrompre les courants de charge jusqu’à son courant continu nominal. Toutefois, conformément à la norme ANSI, ce commutateur n’est pas destiné à être le dispositif de commutation principal. Les commutateurs de charge ne sont pas conçus ni testés pour interrompre des courants supérieurs à leurs courants continus.

Endurance de commutation à pleine charge : conformément à la norme ANSI C37.20.4, le nombre d’interruptions de courant à pleine charge que le commutateur peut effectuer à la tension de conception maximale est établi par des essais sur « un circuit ayant un facteur de puissance de 0,8 de retard » et « ne nécessitant aucun entretien pendant le nombre d’opérations indiqué ».

Courants nominaux de court-circuit : Un courant nominal de court-circuit intégré est normalement établi en fonction des capacités de court-circuit momentané, de court-circuit de deux secondes et de fermeture en cas de défaut de l’équipement, comme expliqué dans Valeurs nominales intégrées de l’équipement. Le chiffre le plus important est le courant nominal de court-circuit intégré, qui établit le courant nominal global de l’équipement. Ce chiffre est normalement basé sur des commutateurs à fusibles. Des fusibles limiteurs de courant peuvent être utilisés pour augmenter le courant nominal intégré. Reportez-vous aux sections Valeurs de l’équipement avec fusibles et Tableau des valeurs des fusibles avec fusibles en parallèle pour sélectionner le fusible approprié et le courant de court-circuit intégré associé.

Endurance mécanique : ces chiffres représentent les valeurs d’essai réelles auxquelles la valeur nominale du commutateur donné a été soumises. Les normes ANSI C37.20.3 et C37.20.4 ne requièrent pas de valeur nominale, mais uniquement des tests portant sur un nombre minimum spécifié d’actionnements sans réparation, remplacement de composant ou entretien. Dans tous les cas, la valeur de commutation indiquée a été testée à un nombre d’actionnements bien supérieur au nombre minimum indiqué ici.

Les fusibles sont généralement utilisés avec le commutateur moyenne tension pour assurer la protection contre les surintensités. Ils sont normalement montés verticalement sous le commutateur (Application A). Lorsqu’une disposition de l’Application B (inversée) est utilisée, les fusibles sont montés au-dessus du commutateur.

Les fusibles limiteurs de courant offrent la valeur nominale maximale des courants de court-circuit et sont les plus économiques dans la majorité des valeurs « E » dans lesquels ils sont disponibles.

Les fusibles fournis avec l’équipement fournissent les conditions suivantes lorsqu’ils sont correctement sélectionnés :

• La capacité de coupure de fusible est conforme à la valeur nominale des courants de court-circuit de l’équipement intégré.

• Le courant continu E nominal du fusible est conforme au besoin et ne dépasse pas l’intensité maximale du courant continu du fusible.

• La plupart des applications semblent favoriser les fusibles à action rapide et à limitation de courant. Ces fusibles limitent le courant de fuite et minimisent les dommages causés par les courts-circuits à un système. Ils sont entièrement assemblés et scellés en usine pour empêcher la poussière ou les matières étrangères de pénétrer et ils fonctionnent sans bruit, sans pression et sans expulsion de gaz, de flammes et de matériel d’extinction, même à leur capacité maximale. Des fusibles à acide borique ne sont pas disponibles avec l’appareillage de commutation HVL/cc.

Les fusibles limiteurs de courant augmentent le courant nominal de court-circuit intégré en raison de leurs capacités de limitation d’énergie. Pour augmenter le courant nominal de court-circuit de tout l’alignement d’appareillage de commutation, des fusibles limiteurs de courant doivent être utilisés dans les sections d’entrée.

Les valeurs nominales de courant sont indiquées en ampères symétriques efficaces :

• Ampères symétriques = ampères asymétriques ÷ 1,6.

• MVA symétrique nominal 3Ø = tension nominale du système, kV x ampères symétriques, kA x √3.

• Les valeurs nominales sont basées sur un rapport X/R de 16.

Les fusibles limiteurs de courant de type DIN de marque Square D et de type CS-3 de marque Mersen fonctionnent comme suit :

• 100E ou moins – Doit fondre en 300 secondes (5 minutes) sur 200 – 240 % du de la valeur E (A).

• Plus de 100E – Doit fondre en 600 secondes (10 minutes) sur 220 – 264 % du valeur E (A).

• Se reporter à la section Plages et tailles de fusibles (type DIN) pour les valeurs E disponibles.

• Broche indicatrice de fusible grillé à course positive prolongée sur les fusibles de marque Square D uniquement (utilisée pour les applications du système Fuselogic)

• Homologation UL

• Action rapide pour limiter les contraintes de courant de déclenchement disponibles sur le système et minimiser les dommages aux composants du système

• Le déclenchement automatique du fusible du système Fuselogic nécessite un mécanisme à énergie stockée

• Interruption silencieuse et sans ventilation

• Entièrement assemblée et scellée en usine pour des caractéristiques cohérentes

• Capacité d’interruption élevée

• Pas de recharges à remplacer ni de pièces à nettoyer

• Nécessite un dégagement électrique minimal; aucun dégagement d’évacuation requis

• Tensions d’arc contrôlé

• Fusibles à simple ou double barillet; les fusibles à double barillet augmentent les valeurs nominales.

• Courbes de caractéristiques ANSI standard

• Utilisé pour la signalisation de fusible grillé et le déclenchement par fusible grillé (système Fuselogic)