Comment sélectionner un fusible pour la protection du transformateur de distribution | DGG Pouvoir

Le choix d'un fusible coupe-circuit n'est qu'une partie de la protection du transformateur. Le fusible remplaçable à l'intérieur de la découpe doit également être sélectionné correctement..

C’est là que se produisent de nombreuses erreurs d’achat.

Un acheteur peut spécifier un 100 A ou 200 A coupe-fusible et supposez que le fusible doit avoir le même courant nominal. En fait, ce sont deux paramètres différents. Le courant nominal du coupe-fusible décrit la capacité de l'ensemble de coupe-circuit complet, tandis que le calibre du fusible et ses caractéristiques temps-courant déterminent le moment où l'élément de protection fond et élimine un courant anormal.

Pour la protection du transformateur de distribution, le fusible doit trouver un équilibre : il doit rester stable pendant le fonctionnement normal du transformateur et les conditions de courant temporaires prévues, tout en fonctionnant suffisamment rapidement lorsqu'une surcharge ou un défaut soutenu menace le transformateur.

C'est pourquoi le fusible correct ne peut pas être sélectionné uniquement à partir de la tension du transformateur ou simplement en choisissant le plus gros fusible adapté au porte-fusible.

La norme CEI TR 62655 fournit des conseils d'application pour les fusibles haute tension supérieurs à 1 kV et souligne que l'application des fusibles implique la compréhension de la construction, du fonctionnement et du comportement des différentes technologies de fusibles haute tension. La CEI 60282-2 couvre spécifiquement les fusibles à expulsion utilisés sur les systèmes CA supérieurs à 1 kV.

La valeur nominale de coupure de fusible et la valeur nominale de fusible ne sont pas la même chose

Cette distinction doit être comprise avant de commencer toute sélection de fusibles de transformateur.

Par exemple, DGG Power propose des configurations de coupe-fusible extérieur avec des options de courant nominal de 100 A et 200 A. Cela ne signifie pas qu'un disjoncteur de 100 A doit toujours contenir un fusible de 100 A, ni qu'un disjoncteur de 200 A doit automatiquement utiliser un fusible de 200 A.

Le coupe-fusible fait office d'ensemble complet de support, de contact, d'isolation et de porte-fusible. Le fusible est l’élément de protection remplaçable à l’intérieur du tube fusible.

Son ampérage est sélectionné en fonction du transformateur et du système de protection plutôt que simplement copié à partir de la plaque signalétique de découpe.

Cette distinction est particulièrement importante lors des cotations. Si un client demande uniquement un « fusible anti-chute de 100 A », le fournisseur a toujours besoin de plus d'informations avant de déterminer le calibre correct du fusible.

Commencez par le transformateur, pas le fusible

Le transformateur est l'équipement protégé, la sélection du fusible doit donc commencer par ses données électriques.

La capacité du transformateur et la tension primaire déterminent le courant normal côté primaire. Cette valeur donne aux ingénieurs un point de départ important, mais il ne s'agit pas de la valeur nominale finale du fusible..

Pourquoi?

Parce qu’un transformateur ne fonctionne pas avec un courant parfaitement constant tout au long de sa vie. Il peut subir des surcharges temporaires, un courant d'alimentation et d'autres conditions de fonctionnement normales qui ne devraient pas entraîner un fonctionnement inutile du fusible.

Dans le même temps, le fusible ne doit pas être surdimensionné au point que de véritables défauts du transformateur restent connectés trop longtemps.

La sélection des fusibles devient donc un problème de coordination plutôt qu'un simple calcul d'ampère.

Les guides des fabricants sur les fusibles des transformateurs l'illustrent clairement : les valeurs nominales recommandées des fusibles sont choisies pour supporter la charge du transformateur tout en maintenant une relation souhaitée entre protection et continuité de service, et les tableaux eux-mêmes sont présentés à titre indicatif plutôt que comme substitut à une étude de protection plus détaillée.

Pourquoi l'appel du transformateur est important

L’une des raisons pour lesquelles un fusible ne peut pas simplement être adapté au courant à pleine charge du transformateur est l’alimentation du transformateur.

Lorsqu'un transformateur est sous tension, son courant primaire peut temporairement s'élever bien au-dessus de son courant de fonctionnement normal. Cela n'indique pas nécessairement un défaut.

Si le fusible sélectionné fonctionne trop rapidement dans cette région, le transformateur peut subir un fonctionnement intempestif du fusible pendant la mise sous tension normale.

En revanche, choisir un fusible beaucoup plus gros uniquement pour éviter un fonctionnement intempestif affaiblit la protection.

La meilleure approche consiste à comparer les du fusible caractéristiques temps-courant avec les conditions de fonctionnement et les limites de protection attendues du transformateur.

C'est pourquoi deux fusibles de même ampérage ne sont pas nécessairement interchangeables du point de vue de la protection. Différentes familles de fusibles peuvent avoir des vitesses de fonctionnement et des caractéristiques temps-courant différentes. Les fabricants de fusibles publics fournissent donc plusieurs caractéristiques de vitesse des fusibles pour différentes exigences de coordination.

La question pratique n’est pas simplement :'Combien d’ampères fait ce fusible ?'

Il s'agit également :'À quelle vitesse ce fusible particulier fonctionnera-t-il à différents niveaux de courant ?'

La protection doit être suffisamment rapide, mais pas trop rapide

Une bonne protection par fusible de transformateur se situe entre deux situations indésirables.

Si le fusible fonctionne trop facilement, des conditions temporaires peuvent interrompre un transformateur sain et créer des pannes inutiles.

S'il fonctionne trop lentement, un courant anormal peut persister suffisamment longtemps pour augmenter les contraintes thermiques ou mécaniques sur le transformateur.

La caractéristique correcte du fusible doit donc être coordonnée avec la charge autorisée et le comportement de tenue aux pannes du transformateur.

La protection en amont et en aval doit également être prise en compte.

Par exemple, si le côté secondaire du transformateur est doté d'une protection basse tension, le fusible primaire ne doit pas fonctionner inutilement pour chaque défaut en aval qui doit être correctement éliminé par le dispositif de protection secondaire. Dans le même temps, la protection primaire doit rester capable d'éliminer les défauts qui ne sont pas éliminés avec succès en aval.

C'est pourquoi la sélection professionnelle considère l' ensemble de la chaîne de protection , plutôt que de traiter le coupe-fusible comme un dispositif isolé.

Les courbes temps-courant comptent plus qu’un seul nombre d’ampères

L’évaluation d’un fusible ne raconte qu’une partie de l’histoire.

Sa courbe temps-courant montre approximativement combien de temps le fusible met pour fonctionner à différents niveaux de courant. Cela permet aux ingénieurs de comparer le fusible avec les conditions de fonctionnement du transformateur et d'autres dispositifs de protection.

Imaginez deux fusibles portant le même marquage d'ampère. L'un peut fonctionner plus rapidement sous un certain multiple du courant nominal, tandis qu'un autre peut rester intact plus longtemps.

Cette différence peut affecter matériellement :

• mise sous tension du transformateur ;

• tolérance temporaire aux surcharges ;

• coordination de la protection en aval ;

• temps de résolution des pannes ;

• continuité de service.

C'est pourquoi remplacer un fusible uniquement en faisant correspondre l'ampérage imprimé peut être risqué lorsque le remplacement a une caractéristique différente.

Le guide d'Eaton sur les fusibles utilitaires, par exemple, identifie plusieurs familles de vitesses d'expulsion des fusibles et note que les applications peuvent nécessiter différentes vitesses de fonctionnement.

Pour un projet réel, le type de fusible spécifié et les données temps-courant doivent donc être examinés avec l'ampérage.

Le courant de défaut disponible doit également être vérifié

La sélection d’un fusible ne concerne pas seulement le moment où le fusible commence à fondre.

Le dispositif de protection doit également être adapté aux conditions électriques qu'il peut être amené à interrompre.

Pour un fusible de coupure extérieur, la capacité de coupure nominale de l'ensemble sélectionné doit être vérifiée par rapport au courant de défaut présumé au point d'installation.

Un produit peut avoir la tension nominale correcte et un courant de fusible apparemment approprié, mais être néanmoins inapproprié si la fonction d'interruption de panne requise dépasse la capacité de l'appareil.

La CEI 60282-2 établit des exigences pour les fusibles à expulsion haute tension destinés aux systèmes CA supérieurs à 1 kV, tandis que les bases de fusibles à découpe à isolation polymère sont également couvertes par les exigences de test supplémentaires de la CEI 60282-4.

Pour l'approvisionnement, cela signifie que la tension, la valeur nominale du fusible et la capacité de coupure doivent être évaluées ensemble plutôt qu'indépendamment.

La connexion du transformateur et le dispositif de protection peuvent modifier la sélection

Une autre raison de ne pas utiliser un tableau universel « kVA du transformateur = taille du fusible » est que la configuration du transformateur est importante.

Un transformateur monophasé et un transformateur triphasé n'utilisent pas nécessairement la même disposition de fusibles. Les configurations en étoile, en triangle et en triangle ouvert peuvent également affecter la façon dont les conducteurs primaires sont protégés.

Les tableaux de fusibles des fabricants font donc la distinction entre les différentes dispositions de transformateurs plutôt que de présenter une valeur de courant universelle pour chaque système.

Pour les projets EPC et utilitaires, le fournisseur devrait idéalement recevoir le schéma unifilaire ou au moins les informations de connexion du transformateur avant de recommander un fusible.

Cela devient encore plus important lorsque le fusible doit être coordonné avec des réenclencheurs, des fusibles en amont, des disjoncteurs ou des équipements de protection en aval.

Quelles informations doivent être fournies pour la sélection du fusible ?

Une enquête techniquement utile n'a pas besoin d'être compliquée, mais elle doit contenir suffisamment d'informations pour comprendre le transformateur protégé et le réseau qui l'entoure.

Pour la plupart des projets, les informations suivantes donnent au fournisseur une bien meilleure base de recommandation :

Si un client ne connaît pas encore toutes ces valeurs, une plaque signalétique du transformateur, un schéma unifilaire, des informations sur les fusibles existants ou un cahier des charges peuvent constituer un point de départ utile.

Une erreur d'achat courante : « J'ai besoin d'un fusible de 200 A »

Supposons qu'un acheteur demande un fusible de 200 A pour un transformateur de distribution.

Cette phrase peut signifier plusieurs choses différentes.

L'acheteur peut signifier :

• un ensemble coupe-fusible de 200 A ;

• un porte-fusible 200 A ;

• un fusible de 200 A ;

• ou simplement un produit qui ressemble à une coupure 200 A existante.

Ce ne sont pas automatiquement les mêmes exigences.

Une offre techniquement responsable doit clarifier le sens prévu avant la production.

Ceci est particulièrement important dans les projets internationaux, où la terminologie peut différer selon les services publics, les entrepreneurs EPC, les distributeurs et les fabricants.

Au lieu de demander uniquement :'Avez-vous besoin de 100 A ou de 200 A ?'

une meilleure conversation technique serait :'Quelle est la capacité de votre transformateur, la tension primaire, la valeur nominale ou les caractéristiques requises du fusible et le dispositif de protection ?'

Ce seul changement peut éviter un grand nombre d’erreurs de sélection.

Solutions de coupure de fusibles de puissance DGG pour la protection des transformateurs

DGG Power fournit des solutions de coupe-fusible extérieur pour les exigences de tension nominale de 10 kV à 38 kV , avec de 100 A et 200 A. des configurations de courant nominal

L'entreprise propose également plusieurs structures de produits pour répondre aux différentes exigences d'isolation, d'installation et de projet.

Pour les clients qui ont besoin d'une documentation de test tierce, les documents de la société DGG identifient un fusible de retombée de 15 kV avec un rapport KEMA et un fusible de retombée de 38 kV avec un rapport TÜV . Le rapport applicable doit être adapté au produit et à la configuration réellement cités plutôt que d'être traité comme une certification générale pour chaque coupure de fusible.

Cette distinction est particulièrement importante lorsque des équipements de protection de transformateur sont achetés pour des appels d'offres de services publics ou des projets EPC. Le corps du coupe-fusible, le tube de fusible, les exigences en matière de fusible, le niveau d'isolation, les dimensions d'installation et la documentation technique doivent être examinés comme un ensemble complet.

DGG Power peut également prendre en charge différentes configurations structurelles et personnalisations basées sur des projets selon les spécifications techniques du client.

FAQ : Sélection de fusibles pour les transformateurs de distribution

Le calibre du fusible est-il le même que le courant nominal du fusible ?

Non. Un calibre de coupure de 100 A ou 200 A décrit la capacité de courant nominal de l'ensemble de coupure. Le fusible remplaçable peut avoir un ampérage différent sélectionné en fonction des exigences du transformateur et de la protection.

Puis-je sélectionner le fusible uniquement à partir du transformateur kVA ?

La capacité du transformateur est importante, mais elle ne suffit pas à elle seule. La tension primaire, la configuration du transformateur, les conditions de fonctionnement attendues, les caractéristiques temps-courant des fusibles, le courant de défaut disponible et la coordination de la protection doivent également être pris en compte.

Pourquoi ne pas simplement utiliser un fusible plus grand pour éviter tout fonctionnement intempestif ?

Une liaison surdimensionnée peut rester stable dans des conditions de courant temporaires, mais elle peut également réduire le niveau de protection fourni au transformateur. L’objectif est de sélectionner une caractéristique qui équilibre le fonctionnement normal, la continuité de service et la protection contre les pannes.

Les fusibles ayant le même ampérage fonctionnent-ils toujours de la même manière ?

Non. Différentes familles de fusibles peuvent avoir des caractéristiques temps-courant et des vitesses de fonctionnement différentes, c'est pourquoi les caractéristiques ou le type de fusible doivent également être vérifiés.

Quels documents dois-je envoyer à la DGG Power pour sélection ?

Une plaque signalétique du transformateur, la tension primaire, la capacité du transformateur, un schéma unifilaire, les informations sur les fusibles existants, le calibre de coupure requis, les informations sur le courant de défaut et les spécifications du service public sont particulièrement utiles.

DGG Power propose-t-il des coupe-fusibles de 100 A et 200 A ?

Oui. DGG Power peut fournir des configurations de 100 A et 200 A dans sa gamme de produits de coupe-fusibles de 10 à 38 kV. La spécification finale du fusible doit être confirmée séparément en fonction des exigences de protection du transformateur.

Conclusion

Le bon fusible du transformateur n'est pas sélectionné en faisant correspondre un numéro à un autre.

La capacité du transformateur constitue le point de départ, mais la décision finale dépend également de la tension primaire, de la configuration du transformateur, des caractéristiques temps-courant, des conditions normales de fonctionnement, du niveau de défaut et de la coordination avec d'autres dispositifs de protection.

Tout aussi important, les acheteurs doivent faire la distinction entre le courant nominal du coupe-fusible et l' ampérage et les caractéristiques de fonctionnement du fusible à l'intérieur..

Pour les services publics, les entrepreneurs EPC et les acheteurs d’équipements de distribution, la clarification de ces paramètres avant l’offre peut réduire les sélections incorrectes et faciliter grandement la mise en service ultérieure et la coordination de la protection.

Si vous sélectionnez des coupe-fusibles et des fusibles pour un projet de transformateur de distribution, envoyez à DGG Power la capacité de votre transformateur, la tension primaire, la configuration du système, le calibre de coupe-fusible requis, les exigences de protection et les spécifications du projet. Nous pouvons vous aider à évaluer une configuration appropriée avant de proposer un devis.