detection d`arc interne - Schneider Electric België

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DETECTION D’ARC INTERNE
Le système de détection d’arc interne est utilisé pour limiter les conséquences d’un arc interne
pour le personnel et pour les appareillages. La disponibilité de l’énergie électrique est assuré
par une remise en service plus rapide. Il peut être utilisé en retrofit dans les appareillages sous
enveloppe métallique ainsi que dans des nouvelles cellules.
On utilise le système d’arc interne comme protection supplémentaire à côté du relais de
protection traditionnel. Il donne un ordre de déclenchement quasi instantané à l’apparition d’un
arc interne.
En général
Scope
Ces spécifications comprennent les exigences minimales pour la conception, la production, les
essais, l’offre et la livraison d’une détection d’arc interne, inclusif tous les composants et
accessoires nécessaires pour une opération fiable et continue, même si tous les détails ne sont
pas explicitement cité dans ces spécifications.
Standards
La conception, les matériaux et l’appareillage nécessaires, doivent être conform aux dernières
versions du CEI, DIN, VDE, ANSI ou équivalent.
Essai et environnement
Le matériel offert est au moins conforme aux standards suivants:
 CEM émissions rayonnées: EN 55011
 CEM Essais d’immunité: CEI 61000-4-2 (ESD), CEI 61000-4-3 (immunité aux champs
RF), CEI 61000-4-4 (Transitoires électriques rapides), CEI 61000-4-5 (Immunité aux
surtensions), CEI 61000-4-6 (Immunité RF menée), CEI 61000-4-11 (Chutes de tension
et and interruptions), CEI 60255-22-1 (1MHz rafale)
 Essais haute tension: CEI 60255-5 (2kV 1min Haute tension), CEI 60255-5 (5kV tenue
aux impulses)
 Essais mécaniques: CEI 60255-21-1 (Vibration), CEI 60255-21-2 (Choc et bosse)
 Essais environnementaux: CEI 60068-2-30 (Chaleur humide)
 Température d’opération: -40 ... +60° C
 Humidité relative: Jusqu’à 90 % (sans condensation)

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Spécifications techniques
Un système de détection d’arc peut se composer des composants suivants:
1. Module centrale ou module autonome
2. Unité E/S pour module centrale
a. Détection de la lumière/fumée
b. Mesure de courant
c. Multiplicateur de déclenchement
3. Capteurs et câbles
4. Capteur portable
Les modules doivent être immunisés contre l’interférence avec des sources de lumière externe,
des influences électromagnétiques, des vibrations et des contacts. Le principe de
fonctionnement est basé sur :
1. Une intensité de la lumière plus grande qui est détectée par les capteurs
Et/ou
2. Détection du courant de surcharge par le module de mesure du courant
Modules centrales de détection d’arc
Quand on utilise un module central avec son unité E/S, on crée un système fermé où tout est
interconnecté. Le module central fournit une alarme d’auto-défaillance si un composant du
système est déconnecté ou échoue.
L’unité a une interface pour des transformateurs de courant, les capteurs de courant, les
capteurs de lumière et de fumée.
Afin de minimiser la coupure de l’énergie électrique, le module central peut avoir un écran qui
donne la localisation exacte du défaut après le déclenchement, en affichant l’adresse du
capteur activé. Le nombre d’unités installées et le nombre de capteurs peut aussi être affiché
sur l’écran.
Le module central a un mémoire interne où il peut sauvegarder de l’information comme le
courant de défaut, les capteurs activés, le temps de déclenchement. Il a aussi une protection
intégrée contre l’échec du disjoncteur (CBFP = Circuit Breaker Failure Protection) avec un
temps de déclenchement réglable entre 1 et 255 ms.
Le module a la possibilité de communiquer par les protocoles suivantes :
 CEI 61850
 ModBus / ModBusTCP
 CEI 103
 CEI 101
 DNP3

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Spécifications du module central:
 Alimentation auxiliaire, Vs
110(-20%) – 240(+10%) V ac / dc ou
24 - 48 (+-10%)V dc
 Contacts de
déclenchement:
Minimum 1 relais de sortie
Tension nominale ≤ 250V ac/dc
Courant de charge 5A
Courant d’enclenchement pour 0.5s 30A
Courant d’enclenchement pour 3s 15A
 Contacts d’alarme :
Minimum 1
 Contacts d’auto-
défaillance:
Minimum 1, NO (normalement ouvert) ou NF
(normalement fermé)
 Temps de
déclenchement:
Typiquement environ 7 ms pour la détection de
l’arc jusqu’au déclenchement du disjoncteur, le
temps de déclenchement du contact inclus
 Classe de protection
interne (écran)
IP54
 Interface configurateur
logiciel
USB
Unités E/S
L’unité E/S détecte l’apparition d’un arc interne par les capteurs de lumière/fumée et/ou les
détecteurs de courant, et envoie immédiatement un ordre de déclenchement au disjoncteur
associé.
Suivant les unités choisies, il est possible d’avoir un déclenchement sélectif de sorte que
seulement la partie défectueuse de l’installation soit isolée des autres circuits qui peuvent rester
en service.
Spécifications de l’unité E/S:
 Alimentation auxiliaire, Vs
24 V dc
 Contacts de
déclenchement:
Minimum 1 relais de sortie
Tension nominale ≤ 250V ac/dc
Courant de charge 5A
Courant d’enclenchement pour 0.5s 30A
Courant d’enclenchement pour 3s 15A
 Temps de
déclenchement:
Typiquement environ 7 ms pour la détection de
l’arc jusqu’au déclenchement du disjoncteur, le
temps de déclenchement du contact inclus
 Principe de montage:
Sur rail DIN ou sur porte
 Affichage:
LED pour la détection de la lumière ou le
courant, power on, activation du déclenchement
et erreur du système

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Module de mesure de courant
Spécifications du module de mesure de courant :
 Courant de phase nominal, In
1A of 5A
 Courant de terre nominal, In
In 1A of 5A
 Résistance thermique
4 x In (continu), 60 x In (voor 1 s)
 Réglage seuil de déclenchement phase
0.5…5.0 x In
 Réglage seuil de déclenchement terre
0.05…5.0 x In
 Fréquence nominale, fn
45…65 Hz
 Consummation d’énergie:
< 0.3 VA
Il n’est pas nécessaire d’installer des transformateurs de courant supplémentaires dans
l’appareillage. Le module de mesure de courant peut être connecté avec les transformateurs de
courant existants. L’information de courant est transmise entre les modules de mesure de
courant et le module central. La transmission de cette information n’a aucune influence sur les
temps de déclenchement.
Le module de mesure de courant veille à ce qu’il n’y a pas de déclenchement quand le courant
mesuré ne dépasse pas un certain seuil de déclenchement.
Capteurs lumineux et/ou de fumée
Il est conseillé de placer les capteurs dans chaque compartiment de l’appareillage, notamment:
 Compartiment jeu de barres
 Compartiment disjoncteur
 Compartiment câbles
Capteur portable
Un capteur portable est utilisé pour améliorer la sécurité du personnel. Quand une personne fait
des travaux aux appareillages, le capteur portable peut être branché dans une unité E/S et fixé
aux vêtements. En cas d’un arc interne pendant les travaux, un ordre de déclenchement sera
immédiatement envoyé à la protection.
Auto-contrôle
En cas d’une défaillance d’un des composants (module centrale, unité E/S, capteur, câble de
raccordement ou autre) du système, un contact d’alarme NO ou NF sera activé. Si on a un
écran, le code d’erreur apparaîtra et un LED indiquera qu’un arc interne a eu lieu.