Code UIC
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Code UIC 797 O 1ère édition, Avril 2001 Version originale Coordination des protections électriques sous-station/engin moteur Koordination der elektrischen Schutzeinrichtungen Unterwerk/Triebfahrzeuge Coordination of electrical protection substations/traction units Fiche à classer au chapitre : VII - Installations fixes Application : A dater du 1er janvier 1999 Tous les Membres de l’Union Internationale des Chemins de fer Le responsable de la fiche est indiqué dans le Code UIC 797 O Avertissement Toutes copies, reproductions ou diffusions, mêmes partielles, par quelque moyen que ce soit, y compris électronique, à usage autre que privé et individuel, sans le consentement exprès de l’Union Internationale des Chemins de fer, sont interdites. Il en est de même pour la traduction, l’adaptation ou la transformation, l’arrangement ou la reproduction par un art ou procédé quelconque. Ne sont autorisées, avec mention du nom de l’auteur et de la source que "les analyses et courtes citations justifiées par le caractère critique, polémique, pédagogique, scientifique ou d’information de l’oeuvre à laquelle elles sont incorporées" (Articles L 122-4 et L 122-5 du code de la propriété intellectuelle). Copyright Union Internationale des Chemins de fer (UIC) - Paris, 2001 Impression réalisée par l’Union Internationale des Chemins de fer (UIC) 16, rue Jean Rey 75015 Paris - France Avril 2001 Dépot légal Avril 2001 ISBN 2-7461-0152-1 (version française) ISBN 2-7461-0153-X (version allemande) ISBN 2-7461-0154-8 (version anglaise) 797 O Sommaire Résumé .................................................................................................................................1 1- Domaine d’application................................................................................................ 2 2- Objet ............................................................................................................................. 3 3- Engins moteurs circulant sous électrification à courant alternatif........................ 4 3.1 - Prescription........................................................................................................... 4 3.2 - Manoeuvre du disjoncteur de l’engin moteur........................................................ 4 3.3 - Réenclenchement du ou des disjoncteur(s) de sous-station ................................ 4 3.4 - Sections de séparation ......................................................................................... 5 4- Engins moteurs circulant sous électrification à courant continu .......................... 6 4.1 - Prescription........................................................................................................... 6 4.2 - Manoeuvre du disjoncteur de l’engin moteur........................................................ 6 4.3 - Réenclenchement du ou des disjoncteur(s) de sous-station ................................ 6 4.4 - Courant transitoire de l’enclenchement ................................................................ 6 797 O Résumé Dans le but de permettre l’interopérabilité des engins moteurs sur les réseaux équipés de différents systèmes d’électrification, cette fiche définit les règles visant à coordonner la manoeuvre des disjoncteurs à poste fixe en sous-station et de ceux à bord des engins moteurs. Cette coordination est rendue nécessaire par le fait que : - le pouvoir de coupure des disjoncteurs embarqués est limité alors que le niveau des courants de court circuit peut, sous certains tensions d’alimentation, le dépasser ; - en cas d’absence de la tension caténaire, les disjoncteurs des engins moteurs doivent s’ouvrir dans un temps maximal défini ; - les conditions de réenclenchement automatique des disjoncteurs de sous-station doivent être compatibles avec ce qui précède. Enfin, il est spécifié, sous alimentation à courant continu, quelle doit être la caractéristique limite du courant de charge du filtre d’entrée des engins moteurs pour éviter des déclenchements intempestifs des disjoncteurs de sous-station. 1 797 O 1 - Domaine d’application Cette fiche concerne les sous-stations et les engins moteurs de conception moderne et interopérable : - dans la première partie sont traités les engins moteurs interopérables circulant sous 25 kV 50 Hz et 15 kV 16 2/3 Hz (voir Point 3 - page 4) ; - dans la deuxième partie sont traités les engins moteurs interopérables circulant sous les systèmes d’alimentation à courant continu 750, 1 500 et 3 000 V (voir Point 4 - page 6) . Les engins moteurs polycourant courant alternatif-courant continu sont concernés par les deux parties. 2 797 O 2 - Objet L’interopérabilité des engins moteurs sur des réseaux européens électrifiés avec des systèmes d’alimentation différents impose de vérifier la compatibilité des matériels de protection entre engin moteurs et sous-station et ce, quel que soit le réseau ferré. L’objet de cette fiche consiste à définir les règles concernant la coordination de la protection entre sous-stations et engins moteurs. 3 797 O 3 - Engins moteurs circulant sous électrification à courant alternatif 3.1 - Prescription Sur chaque engin moteur est installé un disjoncteur. - Sur les réseaux électrifiés en 25 kV 50 Hz1, en cas de défaut phase-masse de l’engin moteur en aval du disjoncteur, ce dernier doit couper le courant de court-circuit, le disjoncteur de la sous-station pouvant également le couper. - Sur les réseaux électrifiés en 15 kV 16 2/3 Hz, les sous-stations sont connectées en parallèle. De ce fait2, le courant de court-circuit caténaire-rail est normalement bien supérieur à celui correspondant au pouvoir de coupure du disjoncteur de l’engin moteur. Ainsi, seules les protections des sous-stations doivent permettre d’éliminer le défaut par manoeuvre du disjoncteur de sous-station. Nota : Il est à noter que lorsque le courant de court-circuit est très élevé, le déclenchement des disjoncteurs de la sous-station doit être très rapide. 3.2 - Manoeuvre du disjoncteur de l’engin moteur Lorsqu’un engin moteur polycourant est situé : - sous caténaire 25 kV 50 Hz tout défaut interne situé sur le circuit au primaire ou sur circuit secondaire (vis-à-vis du transformateur) doit générer l’ouverture du disjoncteur principal par l’intermédiaire de ses protections - sous caténaire 15 kV 16 2/3 Hz • tout défaut interne situé sur le circuit primaire (vis-à-vis du transformateur) est éliminé par l’ouverture du ou des disjoncteurs de sous-station(s). L’ouverture du disjoncteur de l’engin moteur doit être différée par rapport à celle du ou des disjoncteurs de sous-station(s). • tout défaut interne situé sur le circuit secondaire doit générer l’ouverture du disjoncteur principal de l’engin moteur. 3.3 - Réenclenchement du ou des disjoncteur(s) de sous-station Les dispositifs de réenclenchement de disjoncteur à la sous-station -s’ils existent- sont susceptibles de remettre la ligne sous tension. Dans ce cas, le réenclenchement ne devant intervenir qu’après le déclenchement du disjoncteur des engins moteurs présents sur la zone alimentée par la sous-station, les disjoncteurs des engins moteurs devront s’ouvrir automatiquement dès l’absence de tension dans un délai inférieur à 3 secondes. 1. 2. Courants de court-circuit caténaire - rail avec des valeurs allant normalement de 10 à 15 kA. Courants de court-circuit caténaire - rail avec des valeurs allant normalement jusqu’à 40 kA. 4 797 O 3.4 - Sections de séparation Dans le cas d’utilisation de plusieurs pantographes, les alimentations contigües ne doivent pas être reliées électriquement lors du franchissement de la section de séparation par le train. 5 797 O 4 - Engins moteurs circulant sous électrification à courant continu 4.1 - Prescription Sur chaque engin moteur est installé un disjoncteur dont le pouvoir de coupure est inférieur à la valeur du courant court-circuit. Sur les réseaux électrifiés en courant continu, les sous-stations sont connectées en parallèle. Le courant de court-circuit caténaire-rail1, est supérieur à celui correspondant au pouvoir de coupure du disjoncteur de l’engin moteur. Ainsi, seules les protections des sous-stations doivent éliminer les défauts par ouverture des disjoncteurs de sous-stations. Nota : Il est à noter que lorsque le courant de court-circuit est très élevé, le déclenchement des disjoncteurs des sous-stations doit être très rapide et évite au disjoncteur de l’engin moteur de couper le courant de défaut interne à l’engin moteur. 4.2 - Manoeuvre du disjoncteur de l’engin moteur Tout défaut interne situé sur les circuits de l’engin moteur doit générer, par l’intermédiaire de ses protections, l’ouverture de son disjoncteur principal à courant continu. 4.3 - Réenclenchement du ou des disjoncteur(s) de sous-station Les dispositifs de réenclenchement de disjoncteurs aux sous-stations (en parallèle) -s’ils existentsont susceptibles de remettre la ligne sous tension. Dans ce cas, le réenclenchement ne devant intervenir qu’après le déclenchement du disjoncteur des engins moteurs présents sur la zone alimentée par la sous-station, les disjoncteurs des engins moteurs devront s’ouvrir automatiquement dès l’absence de tension dans un délai inférieur à 3 secondes. 4.4 - Courant transitoire de l’enclenchement2 Lors de la fermeture du disjoncteur de l’engin moteur, en cas de charge du filtre d’entrée -s’il existel’onde de courant ne doit pas générer de fonctionnement inopiné des protections en sous-stations. Lors de la conception des filtres embarqués, les renseignements doivent être pris auprès des gérants d’infrastructure des réseaux concernés. 1. 2. Courants de court-circuit caténaire - rail avec des valeurs allant normalement jusqu’à 50 kA. Cette disposition n’est valable que pour les engins moteurs munis de filtre d’entrée. 6 797 O La dérivée di/dt du courant transitoire lors de la fermeture du disjoncteur de l’engin moteur doit avoir les caractéristiques suivantes : Tableau 1 : t conditions applicables à la valeur du di/dt ms A/ms 0 et 20 di/dt < 60 A/ms di/dt < 20 A/ms avec une inductance minimale de la caténaire et de la sous-station de 2 mH. 7 797 O
