{"id":21256,"date":"2026-01-08T22:40:56","date_gmt":"2026-01-08T14:40:56","guid":{"rendered":"https:\/\/viox.com\/?p=21256"},"modified":"2026-01-08T22:45:13","modified_gmt":"2026-01-08T14:45:13","slug":"ats-circuit-breaker-coordination-guide-icw-selectivity","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.viox.com\/fr\/ats-circuit-breaker-coordination-guide-icw-selectivity\/","title":{"rendered":"Guide de coordination ATS et disjoncteurs : Explication d'Icw et de la s\u00e9lectivit\u00e9"},"content":{"rendered":"
\n
\"Industrial
Figure 1 : Installation professionnelle d'un VIOX Commutateur de transfert automatique<\/a> illustrant la relation physique critique entre l'ATS et les dispositifs de protection en amont dans un environnement de distribution.<\/figcaption><\/figure>\n

Pourquoi la plupart des sp\u00e9cifications ATS passent \u00e0 c\u00f4t\u00e9 du facteur de coordination critique<\/h2>\n

Lors de la sp\u00e9cification d'un inverseur de source automatique, la plupart des ing\u00e9nieurs \u00e9lectriciens se concentrent sur les param\u00e8tres \u00e9vidents : courant nominal continu, temps de transfert et compatibilit\u00e9 de tension. Pourtant, un oubli critique se cache dans des milliers d'installations \u00e0 travers le monde : le cauchemar de la coordination entre les disjoncteurs en amont et la capacit\u00e9 de tenue au court-circuit de l'ATS. Cet \u00e9cart devient catastrophique lors de conditions de d\u00e9faut lorsqu'un sch\u00e9ma de protection mal adapt\u00e9 provoque des d\u00e9clenchements intempestifs qui mettent hors tension des installations enti\u00e8res ou ne parvient pas \u00e0 prot\u00e9ger l'\u00e9quipement.<\/p>\n

Le probl\u00e8me fondamental r\u00e9side dans l'interaction complexe entre les cat\u00e9gories de s\u00e9lectivit\u00e9 des disjoncteurs<\/strong>, les valeurs nominales de courant de tenue de courte dur\u00e9e (Icw)<\/strong>et la tol\u00e9rance au courant de d\u00e9faut de l'ATS<\/strong>. Lorsque les ing\u00e9nieurs sp\u00e9cifient des disjoncteurs de cat\u00e9gorie B avec des retards intentionnels pour obtenir une coordination s\u00e9lective, ils cr\u00e9ent un sc\u00e9nario o\u00f9 l'ATS doit supporter le courant de d\u00e9faut total pendant cette fen\u00eatre de retard, souvent de 100 millisecondes \u00e0 1 seconde. Les unit\u00e9s ATS standard avec une valeur nominale de 3 cycles ne peuvent tout simplement pas supporter ces dur\u00e9es de d\u00e9faut prolong\u00e9es, ce qui entra\u00eene le soudage des contacts, des dommages caus\u00e9s par l'arc ou une d\u00e9faillance compl\u00e8te de l'inverseur de source.<\/p>\n

Ce guide complet fournit les connaissances de niveau ing\u00e9nierie dont vous avez besoin pour ma\u00eetriser la coordination ATS-disjoncteur, comprendre la distinction entre les dispositifs de protection de cat\u00e9gorie A et B, appliquer correctement les principes de s\u00e9lectivit\u00e9 temporelle et sp\u00e9cifier les inverseurs de source qui s'alignent sur votre strat\u00e9gie de protection contre les surintensit\u00e9s, que vous conceviez des syst\u00e8mes d'alimentation de secours pour les h\u00f4pitaux, les centres de donn\u00e9es ou les installations industrielles critiques.<\/p>\n

Partie 1 : Comprendre les cat\u00e9gories de disjoncteurs et les valeurs nominales Icw<\/h2>\n

1.1 Disjoncteurs de cat\u00e9gorie A vs cat\u00e9gorie B : les fondements de la strat\u00e9gie de coordination<\/h3>\n

La norme CEI 60947-2 divise les disjoncteurs basse tension en deux cat\u00e9gories de protection fondamentales qui d\u00e9terminent leur comportement de coordination. Disjoncteurs de cat\u00e9gorie A<\/strong> fonctionnent avec des fonctions de d\u00e9clenchement magn\u00e9tique instantan\u00e9 et ne fournissent aucun retard intentionnel de courte dur\u00e9e. Ces dispositifs, g\u00e9n\u00e9ralement des disjoncteurs \u00e0 bo\u00eetier moul\u00e9 (MCCB) et des disjoncteurs miniatures (MCB), sont con\u00e7us pour se d\u00e9clencher le plus rapidement possible lorsqu'un courant de d\u00e9faut est d\u00e9tect\u00e9, g\u00e9n\u00e9ralement en 10 \u00e0 20 millisecondes. Les disjoncteurs de cat\u00e9gorie A n'ont pas de valeur nominale Icw car ils sont con\u00e7us pour interrompre, et non pour supporter, les courants de court-circuit.<\/p>\n

Vous d\u00e9ploierez des disjoncteurs de cat\u00e9gorie A dans les circuits d'alimentation de moteur, les panneaux de distribution finaux et la protection des circuits de d\u00e9rivation o\u00f9 l'objectif est l'\u00e9limination imm\u00e9diate des d\u00e9fauts. La caract\u00e9ristique \u00e0 action rapide prot\u00e8ge les c\u00e2bles et l'\u00e9quipement en aval contre les contraintes thermiques et m\u00e9caniques, mais elle n'offre aucune flexibilit\u00e9 de coordination. Lorsqu'un d\u00e9faut se produit n'importe o\u00f9 dans la zone prot\u00e9g\u00e9e, le disjoncteur de cat\u00e9gorie A se d\u00e9clenche, point final.<\/p>\n

\"Technical
Figure 2 : Une comparaison technique d\u00e9taill\u00e9e montrant les diff\u00e9rences internes entre les disjoncteurs de cat\u00e9gorie A (instantan\u00e9) et de cat\u00e9gorie B (retard\u00e9). Notez les contacts renforc\u00e9s et les m\u00e9canismes de retard dans les dispositifs de cat\u00e9gorie B requis pour la coordination s\u00e9lective.<\/figcaption><\/figure>\n

Disjoncteurs de cat\u00e9gorie B<\/strong>, en revanche, int\u00e8grent des fonctions de retard de courte dur\u00e9e r\u00e9glables qui permettent des strat\u00e9gies de coordination temporelle sophistiqu\u00e9es. Ces dispositifs, principalement des disjoncteurs ouverts (ACB) et certains dispositifs haute performance MCCBs<\/a>, peuvent \u00eatre programm\u00e9s pour retarder intentionnellement leur r\u00e9ponse de d\u00e9clenchement entre 0,05 et 1,0 seconde lorsqu'un courant de d\u00e9faut est d\u00e9tect\u00e9. Cette fen\u00eatre de retard permet aux dispositifs de protection en aval d'\u00e9liminer les d\u00e9fauts en premier, r\u00e9alisant ainsi une v\u00e9ritable coordination s\u00e9lective. Les disjoncteurs de cat\u00e9gorie B doivent avoir une valeur nominale Icw qui certifie leur capacit\u00e9 \u00e0 supporter le courant de d\u00e9faut pendant la p\u00e9riode de retard sans subir de dommages.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Fonctionnalit\u00e9<\/th>\nDisjoncteurs de cat\u00e9gorie A<\/th>\nDisjoncteurs de cat\u00e9gorie B<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Caract\u00e9ristique de d\u00e9clenchement<\/strong><\/td>\nInstantan\u00e9 (10-20ms)<\/td>\nD\u00e9lai r\u00e9glable (0,05-1,0s)<\/td>\n<\/tr>\n
Pouvoir de coupure en court-circuit (Icw)<\/strong><\/td>\nNon fourni<\/td>\nValeur nominale obligatoire<\/td>\n<\/tr>\n
Types typiques<\/strong><\/td>\nMCB, MCCB standard<\/td>\nACB, MCCB avanc\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n
Utilisation principale<\/strong><\/td>\nCircuits d'alimentation\/de d\u00e9rivation<\/td>\nArriv\u00e9es principales, connexion de bus<\/td>\n<\/tr>\n
M\u00e9thode de coordination<\/strong><\/td>\nAmplitude du courant uniquement<\/td>\nS\u00e9lectivit\u00e9 \u00e0 retardement<\/td>\n<\/tr>\n
Co\u00fbt relatif<\/strong><\/td>\nPlus bas<\/td>\nPlus \u00e9lev\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n
Complexit\u00e9 de l'application<\/strong><\/td>\nSimple<\/td>\nN\u00e9cessite une \u00e9tude de coordination<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Comprendre cette distinction fondamentale est essentiel lors de la s\u00e9lection de la protection de circuit pour les installations ATS<\/a>, car la cat\u00e9gorie de disjoncteur d\u00e9termine directement les exigences de valeur nominale de l'ATS et la complexit\u00e9 de la coordination.<\/p>\n

1.2 Qu'est-ce que Icw (courant de tenue de courte dur\u00e9e) ?<\/h3>\n

Courant nominal de courte dur\u00e9e (Icw)<\/strong> repr\u00e9sente le courant de court-circuit sym\u00e9trique RMS maximal qu'un disjoncteur de cat\u00e9gorie B peut supporter pendant une dur\u00e9e sp\u00e9cifi\u00e9e sans se d\u00e9clencher ni subir de dommages thermiques ou \u00e9lectrodynamiques. La norme CEI 60947-2 d\u00e9finit des dur\u00e9es d'essai standard de 0,05, 0,1, 0,25, 0,5 et 1,0 seconde, le disjoncteur restant ferm\u00e9 pendant toute la dur\u00e9e du d\u00e9faut tout en surveillant la d\u00e9gradation des contacts, la d\u00e9faillance de l'isolation ou la d\u00e9formation m\u00e9canique.<\/p>\n

\"Close-up
Figure 3 : Vue d\u00e9taill\u00e9e de l'ensemble de contact et des chambres de coupure d'arc. Ces composants doivent supporter des contraintes thermiques (I2<\/sup>t) et \u00e9lectrodynamiques extr\u00eames pendant la p\u00e9riode de tenue de courte dur\u00e9e (Icw).<\/figcaption><\/figure>\n

Les contraintes physiques pendant cette p\u00e9riode de tenue sont extr\u00eames. Thermiquement, le courant de d\u00e9faut g\u00e9n\u00e8re de l'\u00e9nergie I2<\/sup>t qui chauffe les conducteurs, les contacts et les barres omnibus en fonction du carr\u00e9 du courant multipli\u00e9 par le temps. Un d\u00e9faut de 50 kA maintenu pendant 0,5 seconde produit 1 250 MJ\/s d'\u00e9nergie thermique qui doit \u00eatre absorb\u00e9e sans d\u00e9passer les limites de temp\u00e9rature du mat\u00e9riau. \u00c9lectrodynamiquement, les champs magn\u00e9tiques g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les courants de d\u00e9faut cr\u00e9ent des forces r\u00e9pulsives entre les conducteurs parall\u00e8les qui peuvent d\u00e9passer plusieurs tonnes par m\u00e8tre, des forces qui ne doivent pas plier les barres omnibus ni endommager les ensembles de contacts.<\/p>\n

Pourquoi Icw est essentiel pour la coordination ATS<\/strong>: Lorsque vous configurez un disjoncteur de cat\u00e9gorie B en amont avec un d\u00e9lai de courte dur\u00e9e de 0,2 seconde pour obtenir une s\u00e9lectivit\u00e9 avec les alimentations en aval, chaque dispositif en s\u00e9rie, y compris l'ATS, doit supporter le courant de d\u00e9faut pendant toute cette dur\u00e9e. Un disjoncteur avec une valeur nominale de Icw = 42 kA pendant 0,5 s peut supporter 42 000 amp\u00e8res pendant une demi-seconde, mais si votre ATS n'a pas de capacit\u00e9 de tenue de courte dur\u00e9e \u00e9quivalente, il devient le maillon faible qui tombe en panne dans le cadre de sch\u00e9mas de coordination con\u00e7us pour am\u00e9liorer la fiabilit\u00e9 du syst\u00e8me.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Type de disjoncteur<\/th>\nPlage Icw typique<\/th>\nValeurs nominales de temps courantes<\/th>\nApplication Example<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
MCCB robuste<\/strong><\/td>\n12-50 kA<\/td>\n0,05s, 0,1s, 0,25s<\/td>\nPrincipal du tableau de distribution<\/td>\n<\/tr>\n
Disjoncteur \u00e0 air (ACB)<\/strong><\/td>\n30-100 kA<\/td>\n0,1s, 0,25s, 0,5s, 1,0s<\/td>\nEntr\u00e9e de service, couplage de bus<\/td>\n<\/tr>\n
ACB compact<\/strong><\/td>\n50-85 kA<\/td>\n0,25s, 0,5s, 1,0s<\/td>\nPrincipal du g\u00e9n\u00e9rateur, entr\u00e9e UPS<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Conseil de pro<\/strong>: La valeur Icw sur la fiche technique d'un disjoncteur suppose g\u00e9n\u00e9ralement le temps de retard maximal (souvent 1,0 s). Si votre \u00e9tude de coordination n\u00e9cessite des retards plus courts (par exemple, 0,1 s), vous pouvez utiliser un disjoncteur avec une valeur nominale Icw inf\u00e9rieure, car la contrainte thermique I2<\/sup>t \u00e0 0,1 s est significativement inf\u00e9rieure \u00e0 celle \u00e0 1,0 s. V\u00e9rifiez toujours que I2<\/sup>t(d\u00e9faut) < I2<\/sup>cw \u00d7 t(retard).<\/p>\n

1.3 Caract\u00e9ristiques nominales associ\u00e9es\u00a0: Icu, Ics et Icm<\/h3>\n

La performance de court-circuit d'un disjoncteur implique quatre caract\u00e9ristiques nominales interd\u00e9pendantes qui doivent \u00eatre comprises comme un syst\u00e8me coordonn\u00e9, et non comme des sp\u00e9cifications isol\u00e9es.<\/p>\n

Icu (Pouvoir de coupure ultime en court-circuit)<\/strong> d\u00e9finit le courant de d\u00e9faut sym\u00e9trique RMS maximal que le disjoncteur peut interrompre en toute s\u00e9curit\u00e9 dans les conditions d'essai sp\u00e9cifi\u00e9es dans la norme CEI\u00a060947-2. Apr\u00e8s une coupure \u00e0 Icu, le disjoncteur peut \u00eatre endommag\u00e9 et impropre \u00e0 un service continu, mais il ne doit pas cr\u00e9er de risque pour la s\u00e9curit\u00e9. Consid\u00e9rez Icu comme le seuil de survie\u00a0: le disjoncteur y a surv\u00e9cu, mais de justesse. Pour les installations critiques, vous souhaitez que le courant de d\u00e9faut disponible reste bien en dessous de Icu dans tous les sc\u00e9narios de fonctionnement.<\/p>\n

Ics (Pouvoir de coupure en court-circuit de service)<\/strong> repr\u00e9sente le niveau de courant de d\u00e9faut auquel le disjoncteur peut interrompre puis continuer \u00e0 fonctionner normalement avec une capacit\u00e9 de performance totale intacte. La norme CEI d\u00e9finit Ics comme un pourcentage de Icu, g\u00e9n\u00e9ralement 25\u00a0%, 50\u00a0%, 75\u00a0% ou 100\u00a0% selon la conception du disjoncteur et l'application pr\u00e9vue. Pour les syst\u00e8mes de commutateurs de transfert critiques<\/a> dans les h\u00f4pitaux, les centres de donn\u00e9es ou les installations d'alimentation de secours, la sp\u00e9cification de disjoncteurs avec Ics\u00a0=\u00a0100\u00a0% de Icu garantit que m\u00eame les \u00e9v\u00e9nements de d\u00e9faut nominaux maximaux ne d\u00e9gradent pas l'int\u00e9grit\u00e9 du syst\u00e8me de protection.<\/p>\n

Icm (Courant d'\u00e9tablissement assign\u00e9)<\/strong> sp\u00e9cifie le courant instantan\u00e9 de cr\u00eate maximal que le disjoncteur peut fermer en toute s\u00e9curit\u00e9 \u00e0 la tension assign\u00e9e. Cette caract\u00e9ristique nominale devient essentielle pendant les op\u00e9rations de transfert ATS et les s\u00e9quences de synchronisation du g\u00e9n\u00e9rateur o\u00f9 vous pouvez commuter dans une condition de d\u00e9faut existante. La relation entre Icm et Icu d\u00e9pend du facteur de puissance de la boucle de d\u00e9faut\u00a0: Icm\u00a0=\u00a0k\u00a0\u00d7\u00a0Icu, o\u00f9 k varie de 1,5 (imp\u00e9dance \u00e9lev\u00e9e, d\u00e9fauts r\u00e9sistifs) \u00e0 2,2 (imp\u00e9dance faible, d\u00e9fauts inductifs typiques dans les syst\u00e8mes d'alimentation). Pour un disjoncteur nominal Icu\u00a0=\u00a050\u00a0kA \u00e0 cos\u00a0\u03c6\u00a0=\u00a00,3, attendez-vous \u00e0 Icm\u00a0\u2248\u00a0110\u00a0kA cr\u00eate.<\/p>\n

Erreur courante<\/strong>\u00a0: Les ing\u00e9nieurs v\u00e9rifient souvent que l'Icu du disjoncteur en amont d\u00e9passe le courant de d\u00e9faut disponible, mais ne v\u00e9rifient pas l'ad\u00e9quation de l'Icw lorsque des temporisations sont utilis\u00e9es. Pour les sch\u00e9mas de coordination g\u00e9n\u00e9rateur-ATS-utilitaire<\/a>, cette omission peut \u00eatre catastrophique\u00a0: le disjoncteur survit au d\u00e9faut (conforme \u00e0 Icu), mais les contacts soud\u00e9s de l'ATS pendant la fen\u00eatre de temporisation de 0,3\u00a0seconde, car personne n'a v\u00e9rifi\u00e9 les caract\u00e9ristiques nominales de courte dur\u00e9e.<\/p>\n

Partie\u00a02\u00a0: Principes de s\u00e9lectivit\u00e9 et strat\u00e9gies de coordination<\/h2>\n

2.1 Qu'est-ce que la s\u00e9lectivit\u00e9 (discrimination)\u00a0?<\/h3>\n

S\u00e9lectivit\u00e9<\/strong>, \u00e9galement appel\u00e9e discrimination ou coordination, d\u00e9crit la disposition strat\u00e9gique des dispositifs de protection contre les surintensit\u00e9s dans un syst\u00e8me de distribution de telle sorte que seul le dispositif de protection imm\u00e9diatement en amont d'un d\u00e9faut fonctionne, tandis que tous les autres dispositifs en amont restent ferm\u00e9s. L'objectif de l'ing\u00e9nierie est de minimiser l'\u00e9tendue de l'interruption de l'alimentation\u00a0: isoler la plus petite section possible de l'installation affect\u00e9e par le d\u00e9faut tout en maintenant la continuit\u00e9 de service vers toutes les autres charges.<\/p>\n

Consid\u00e9rez un syst\u00e8me de distribution alimentant vingt cellules de fabrication via des disjoncteurs de d\u00e9rivation individuels, tous aliment\u00e9s par un disjoncteur principal commun. Sans s\u00e9lectivit\u00e9, un d\u00e9faut \u00e0 la terre dans la cellule\u00a01 pourrait d\u00e9clencher le disjoncteur principal, mettant hors tension les vingt cellules et arr\u00eatant la production dans toute l'installation. Avec une s\u00e9lectivit\u00e9 appropri\u00e9e, seul le disjoncteur de d\u00e9rivation de la cellule\u00a01 s'ouvre, contenant la panne \u00e0 une seule cellule tandis que les dix-neuf autres continuent de fonctionner.<\/p>\n

Deux m\u00e9canismes fondamentaux permettent la s\u00e9lectivit\u00e9\u00a0: la s\u00e9lectivit\u00e9 de courant<\/strong> (\u00e9galement appel\u00e9e s\u00e9lectivit\u00e9 d'amp\u00e8re ou discrimination par amplitude) et la s\u00e9lectivit\u00e9 de temps<\/strong> (discrimination par d\u00e9lai intentionnel). La plupart des sch\u00e9mas de protection coordonn\u00e9s utilisent les deux m\u00e9canismes sur diff\u00e9rentes plages de courant de d\u00e9faut, r\u00e9alisant une s\u00e9lectivit\u00e9 partielle \u00e0 des niveaux de d\u00e9faut \u00e9lev\u00e9s et une s\u00e9lectivit\u00e9 totale \u00e0 des courants plus faibles o\u00f9 l'imp\u00e9dance du syst\u00e8me diff\u00e9rencie naturellement les amplitudes de d\u00e9faut \u00e0 diff\u00e9rents endroits.<\/p>\n

2.2 S\u00e9lectivit\u00e9 de courant\u00a0: Coordination naturelle par amplitude<\/h3>\n

La s\u00e9lectivit\u00e9 de courant exploite l'imp\u00e9dance naturelle des c\u00e2bles et des transformateurs pour cr\u00e9er des diff\u00e9rences d'amplitude de courant de d\u00e9faut entre les niveaux de distribution. Un d\u00e9faut \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 de charge d'un c\u00e2ble de d\u00e9rivation de 50\u00a0m\u00e8tres tire beaucoup moins de courant qu'un d\u00e9faut \u00e0 l'origine de la d\u00e9rivation en raison de l'imp\u00e9dance du c\u00e2ble. En d\u00e9finissant le seuil de d\u00e9clenchement instantan\u00e9 du disjoncteur en amont au-dessus du courant de d\u00e9faut maximal que le disjoncteur en aval verra, vous obtenez automatiquement la s\u00e9lectivit\u00e9\u00a0: le dispositif en aval se d\u00e9clenche \u00e0 des courants plus faibles, le dispositif en amont ne r\u00e9pond qu'aux d\u00e9fauts dans sa zone prot\u00e9g\u00e9e.<\/p>\n

Exemple<\/strong>\u00a0: Un disjoncteur principal de 400\u00a0A alimentant un disjoncteur de d\u00e9rivation de 100\u00a0A via 75\u00a0m\u00e8tres de c\u00e2ble en cuivre de 50\u00a0mm\u00b2. Le courant de court-circuit \u00e0 l'emplacement du disjoncteur principal peut atteindre 35\u00a0kA, mais l'imp\u00e9dance du c\u00e2ble limite le courant de d\u00e9faut maximal aux bornes de charge du disjoncteur de d\u00e9rivation \u00e0 environ 12\u00a0kA. Le r\u00e9glage du d\u00e9clenchement instantan\u00e9 du disjoncteur principal \u00e0 25\u00a0kA et du d\u00e9clenchement magn\u00e9tique de la d\u00e9rivation \u00e0 15\u00a0kA cr\u00e9e une fen\u00eatre de s\u00e9lectivit\u00e9\u00a0: tout d\u00e9faut tirant moins de 25\u00a0kA est \u00e9limin\u00e9 par le seul disjoncteur de d\u00e9rivation.<\/p>\n

La limitation de la s\u00e9lectivit\u00e9 de courant est la limite de s\u00e9lectivit\u00e9<\/strong>\u00a0: le niveau de courant de d\u00e9faut o\u00f9 les courbes temps-courant des dispositifs en amont et en aval se croisent. En dessous de ce courant, seul le dispositif en aval fonctionne. Au-dessus, les deux dispositifs peuvent se d\u00e9clencher simultan\u00e9ment (perte de s\u00e9lectivit\u00e9). Pour une paire de coordination MCCB typique, les limites de s\u00e9lectivit\u00e9 varient de 3 \u00e0 15\u00a0kA selon les caract\u00e9ristiques nominales du disjoncteur et les tableaux de s\u00e9lectivit\u00e9 fournis par le fabricant.<\/p>\n

La s\u00e9lectivit\u00e9 partielle<\/strong> existe lorsque la coordination est maintenue jusqu'\u00e0 la limite de s\u00e9lectivit\u00e9, mais perdue \u00e0 des courants de d\u00e9faut plus \u00e9lev\u00e9s. La s\u00e9lectivit\u00e9 totale<\/strong> signifie que la coordination s'\u00e9tend \u00e0 la pleine capacit\u00e9 de coupure du dispositif en aval. Pour les installations o\u00f9 la protection contre les d\u00e9fauts du commutateur de transfert automatique<\/a> doit garantir la stabilit\u00e9 du disjoncteur en amont pendant les d\u00e9fauts en aval, la s\u00e9lectivit\u00e9 totale est souvent exig\u00e9e par les sp\u00e9cifications ou les exigences du code.<\/p>\n

2.3 S\u00e9lectivit\u00e9 de temps avec Icw\u00a0: Ing\u00e9nierie des d\u00e9lais intentionnels<\/h3>\n

La s\u00e9lectivit\u00e9 de temps introduit des d\u00e9lais intentionnels dans les dispositifs de protection en amont pour cr\u00e9er une fen\u00eatre de coordination pendant laquelle les dispositifs en aval peuvent \u00e9liminer les d\u00e9fauts en premier. Cette approche est essentielle lorsque la seule s\u00e9lectivit\u00e9 de courant ne peut pas atteindre une coordination totale, en particulier \u00e0 des niveaux de courant de d\u00e9faut \u00e9lev\u00e9s pr\u00e8s de la source d'alimentation o\u00f9 la diff\u00e9renciation d'imp\u00e9dance entre les niveaux est minimale.<\/p>\n

\"Technical
Figure\u00a04\u00a0: Un sch\u00e9ma de coordination illustrant les temporisations critiques. L'alimentation principale (d\u00e9lai de 0,4\u00a0s) et le disjoncteur du g\u00e9n\u00e9rateur (d\u00e9lai de 0,2\u00a0s) se coordonnent avec les d\u00e9rivations en aval (instantan\u00e9es), ce qui exige que l'ATS poss\u00e8de un Icw suffisant pour r\u00e9sister au courant de d\u00e9faut pendant ces p\u00e9riodes de d\u00e9lai.<\/figcaption><\/figure>\n

Le principe est simple\u00a0: configurez le disjoncteur de cat\u00e9gorie\u00a0B en amont avec un d\u00e9lai de courte dur\u00e9e (g\u00e9n\u00e9ralement 0,1\u00a0s, 0,2\u00a0s ou 0,4\u00a0s), puis r\u00e9glez les disjoncteurs en aval avec des d\u00e9lais progressivement plus courts ou un d\u00e9clenchement instantan\u00e9. Lorsqu'un d\u00e9faut se produit, le disjoncteur en aval le plus proche du d\u00e9faut fonctionne en 10 \u00e0 30\u00a0ms tandis que le disjoncteur en amont reste intentionnellement ferm\u00e9 pendant son d\u00e9lai pr\u00e9d\u00e9fini. Si le disjoncteur en aval \u00e9limine avec succ\u00e8s le d\u00e9faut, le dispositif en amont ne se d\u00e9clenche jamais. Si le dispositif en aval tombe en panne ou si le d\u00e9faut d\u00e9passe sa capacit\u00e9 de coupure, le disjoncteur en amont fonctionne apr\u00e8s son d\u00e9lai, fournissant une protection de secours.<\/p>\n

Exigence critique<\/strong>\u00a0: Le disjoncteur de cat\u00e9gorie\u00a0B en amont doit poss\u00e9der une caract\u00e9ristique nominale Icw ad\u00e9quate pour survivre au courant de d\u00e9faut pendant toute la p\u00e9riode de d\u00e9lai. L'\u00e9quation directrice est la suivante\u00a0:<\/p>\n

I2<\/sup>t(d\u00e9faut) < I2<\/sup>cw\u00a0\u00d7\u00a0t(d\u00e9lai)<\/strong><\/p>\n

O\u00f9 I2<\/sup>t(d\u00e9faut) repr\u00e9sente l'\u00e9nergie thermique du d\u00e9faut (courant au carr\u00e9\u00a0\u00d7\u00a0temps) et I2<\/sup>cw\u00a0\u00d7\u00a0t(d\u00e9lai) repr\u00e9sente la capacit\u00e9 de r\u00e9sistance du disjoncteur.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Niveau de coordination<\/th>\nType d'appareil<\/th>\nR\u00e9glage du d\u00e9lai de d\u00e9clenchement<\/th>\nIcw requis @ D\u00e9faut de 30\u00a0kA<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Niveau\u00a03\u00a0\u2013 Arriv\u00e9e principale<\/strong><\/td>\nACB 1600A<\/td>\nD\u00e9lai de 0,4\u00a0s<\/td>\n42\u00a0kA pendant 0,5\u00a0s<\/td>\n<\/tr>\n
Niveau\u00a02\u00a0\u2013 Sous-distribution<\/strong><\/td>\nMCCB 400A<\/td>\nD\u00e9lai de 0,2\u00a0s<\/td>\n35\u00a0kA pendant 0,25\u00a0s<\/td>\n<\/tr>\n
Niveau\u00a01\u00a0\u2013 D\u00e9rivation<\/strong><\/td>\nMCCB 100A<\/td>\nInstantan\u00e9<\/td>\nNon applicable (cat\u00e9gorie\u00a0A)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Dans cette cascade, un d\u00e9faut de 30\u00a0kA au niveau\u00a01 est \u00e9limin\u00e9 par le disjoncteur de d\u00e9rivation de 100\u00a0A en 20\u00a0ms. Le disjoncteur de 400\u00a0A attend 0,2\u00a0s (doit r\u00e9sister \u00e0 30\u00a0kA pendant au moins 0,25\u00a0s selon sa caract\u00e9ristique nominale Icw), voit le d\u00e9faut \u00e9limin\u00e9 et reste ferm\u00e9. Le disjoncteur principal de 1600\u00a0A attend 0,4\u00a0s (doit r\u00e9sister \u00e0 30\u00a0kA pendant au moins 0,5\u00a0s), reste \u00e9galement ferm\u00e9. R\u00e9sultat\u00a0: seule la d\u00e9rivation en d\u00e9faut perd de l'alimentation.<\/p>\n

Erreur courante<\/strong>\u00a0: Les ing\u00e9nieurs d\u00e9sactivent parfois le d\u00e9clenchement instantan\u00e9 sur le disjoncteur principal pour \u201c\u00a0am\u00e9liorer la coordination\u00a0\u201d sans v\u00e9rifier que tous les \u00e9quipements connect\u00e9s en s\u00e9rie, y compris l'ATS, peuvent r\u00e9sister \u00e0 la dur\u00e9e de d\u00e9faut prolong\u00e9e. Cela cr\u00e9e un \u00e9cart de protection o\u00f9 des dommages \u00e0 l'\u00e9quipement se produisent avant l'activation du d\u00e9clenchement retard\u00e9.<\/p>\n

2.4 S\u00e9lectivit\u00e9 dans les syst\u00e8mes critiques\u00a0: Exigences NEC et de s\u00e9curit\u00e9 des personnes<\/h3>\n

L'article\u00a0700.28 du National Electrical Code (NEC) exige une coordination s\u00e9lective pour les dispositifs de protection contre les surintensit\u00e9s du syst\u00e8me d'urgence, exigeant une \u201c\u00a0coordination r\u00e9alis\u00e9e par la s\u00e9lection et l'installation de dispositifs de protection contre les surintensit\u00e9s et leurs caract\u00e9ristiques nominales ou r\u00e9glages pour toute la gamme de surintensit\u00e9s disponibles, de la surcharge au courant de d\u00e9faut maximal disponible\u00a0\u201d. Des exigences similaires existent dans l'article\u00a0517 du NEC pour les \u00e9tablissements de soins de sant\u00e9 et dans l'article\u00a0708 pour les syst\u00e8mes d'alimentation des op\u00e9rations critiques.<\/p>\n

Ces exigences du code ont un impact fondamental sur les strat\u00e9gies de sp\u00e9cification de l'ATS. Pour r\u00e9aliser une coordination s\u00e9lective conforme au code dans la distribution d'alimentation de secours, les ing\u00e9nieurs doivent souvent d\u00e9sactiver ou retarder consid\u00e9rablement la fonction de d\u00e9clenchement instantan\u00e9 sur les disjoncteurs en amont desservant l'ATS. Un disjoncteur principal qui se d\u00e9clencherait normalement en 1 \u00e0 2\u00a0cycles (16 \u00e0 32\u00a0ms) lors d'un d\u00e9faut de 40\u00a0kA peut \u00eatre r\u00e9gl\u00e9 pour retarder de 0,3\u00a0seconde afin de se coordonner avec les d\u00e9rivations d'urgence en aval.<\/p>\n

Cela cr\u00e9e le paradoxe de la coordination\u00a0: les retards m\u00eames requis pour une s\u00e9lectivit\u00e9 conforme au code soumettent l'ATS \u00e0 une exposition prolong\u00e9e aux d\u00e9fauts \u00e0 laquelle les caract\u00e9ristiques nominales de r\u00e9sistance standard de 3\u00a0cycles ne peuvent pas survivre. Comprendre les caract\u00e9ristiques nominales de court-circuit du commutateur de transfert<\/a> devient obligatoire, et non optionnel, dans la conception des syst\u00e8mes d'urgence. Vous devez soit sp\u00e9cifier des unit\u00e9s de transfert automatique (ATS) \u00e0 tenue de court-circuit de courte dur\u00e9e capables de survivre au d\u00e9lai de coordination, soit reconcevoir le sch\u00e9ma de protection en utilisant des dispositifs limiteurs de courant (fusibles) qui offrent une s\u00e9lectivit\u00e9 inh\u00e9rente sans d\u00e9lais.<\/p>\n

Conseil de pro<\/strong>: Avant de finaliser les r\u00e9glages des disjoncteurs pour les syst\u00e8mes d'urgence, effectuez une \u00e9tude de coordination compl\u00e8te qui inclut la tenue au court-circuit de l'ATS comme contrainte. De nombreux ing\u00e9nieurs d\u00e9couvrent trop tard que la conformit\u00e9 \u00e0 la norme NEC 700.28 avec les r\u00e9glages de disjoncteur choisis n\u00e9cessite une mise \u00e0 niveau vers un commutateur de transfert \u00e0 tenue de court-circuit de courte dur\u00e9e plus co\u00fbteux - un ordre de modification qui aurait pu \u00eatre \u00e9vit\u00e9 avec une analyse de coordination appropri\u00e9e en phase initiale.<\/p>\n

Partie 3 : Tenues au court-circuit et exigences de coordination des ATS<\/h2>\n

3.1 Tenues au court-circuit et pouvoir de fermeture (WCR) des ATS : Comprendre les fondamentaux<\/h3>\n

Chaque commutateur de transfert automatique poss\u00e8de une tenue au court-circuit et un pouvoir de fermeture (WCR)<\/strong> qui d\u00e9finit le courant de court-circuit prospectif maximal que le commutateur de transfert peut supporter en toute s\u00e9curit\u00e9 lorsqu'il est prot\u00e9g\u00e9 par un dispositif de protection contre les surintensit\u00e9s (OCPD) sp\u00e9cifi\u00e9. Cette tenue n'est pas une capacit\u00e9 d'\u00e9quipement autonome - elle repr\u00e9sente une combinaison test\u00e9e et certifi\u00e9e de l'ATS avec des types et des r\u00e9glages sp\u00e9cifiques de protection en amont.<\/p>\n

Les tenues standard des ATS sont g\u00e9n\u00e9ralement bas\u00e9es sur des essais de tenue de 3 cycles<\/strong> (environ 50 millisecondes \u00e0 60 Hz), pendant lesquels le commutateur de transfert doit supporter le courant de d\u00e9faut pendant que l'OCPD en amont s'ouvre sans subir de soudure des contacts, de d\u00e9faillance de l'isolation ou de dommage m\u00e9canique. Les essais suivent les protocoles UL 1008 (norme pour les \u00e9quipements de commutateur de transfert) qui soumettent le dispositif \u00e0 des sc\u00e9narios de d\u00e9faut les plus d\u00e9favorables, y compris la fermeture sur des d\u00e9fauts existants et les d\u00e9fauts survenant lorsque les contacts sont ferm\u00e9s.<\/p>\n

Les donn\u00e9es techniques du fabricant de l'ATS pr\u00e9sentent g\u00e9n\u00e9ralement le WCR sous deux formats :<\/p>\n

\u201cTenues \u201dDisjoncteur sp\u00e9cifique\"<\/strong> certifient l'ATS pour une utilisation avec des mod\u00e8les de disjoncteurs explicitement identifi\u00e9s, des tenues et des r\u00e9glages de d\u00e9clenchement. Par exemple : \u201cPouvoir de coupure assign\u00e9 en court-circuit de 100 kA lorsqu'il est prot\u00e9g\u00e9 par un Square D mod\u00e8le HDA36100, calibre 100 A, d\u00e9clencheur magn\u00e9tique r\u00e9gl\u00e9 \u00e0 10\u00d7In, avec d\u00e9clenchement instantan\u00e9 activ\u00e9.\u201d Cela fournit une tenue maximale mais limite la flexibilit\u00e9 de conception.<\/p>\n

\u201cTenues \u201dTout disjoncteur\"<\/strong> certifient l'ATS pour une utilisation avec tout disjoncteur r\u00e9pondant \u00e0 des caract\u00e9ristiques sp\u00e9cifi\u00e9es - n\u00e9cessitant g\u00e9n\u00e9ralement une capacit\u00e9 de d\u00e9clenchement instantan\u00e9 et un temps de coupure de 3 cycles. Par exemple : \u201cPouvoir de coupure assign\u00e9 en court-circuit de 42 kA lorsqu'il est prot\u00e9g\u00e9 par tout disjoncteur de calibre \u2265100 A avec d\u00e9clenchement instantan\u00e9 et temps de coupure maximal de 3 cycles.\u201d Cela offre une flexibilit\u00e9 de conception, mais souvent avec des tenues de courant de d\u00e9faut r\u00e9duites.<\/p>\n

Les valeurs courantes de WCR pour les unit\u00e9s ATS commerciales et industrielles l\u00e9g\u00e8res varient de 10 kA \u00e0 100 kA, avec des tenues typiques de 22 kA, 42 kA, 65 kA et 85 kA en fonction de la taille et de la construction :<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Calibre de l'ATS<\/th>\nPlage typique de WCR de 3 cycles<\/th>\nExigence courante de l'OCPD<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
30-100A<\/strong><\/td>\n10-35 kA<\/td>\nTout disjoncteur, d\u00e9clenchement instantan\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n
150-400A<\/strong><\/td>\n22-65 kA<\/td>\nDisjoncteur sp\u00e9cifique ou fusible limiteur de courant<\/td>\n<\/tr>\n
600-1200A<\/strong><\/td>\n42-100 kA<\/td>\nDisjoncteur sp\u00e9cifique avec r\u00e9glages document\u00e9s<\/td>\n<\/tr>\n
1600-3000A<\/strong><\/td>\n65-200 kA<\/td>\nCoordination technique, souvent avec fusible<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Conseil de pro<\/strong>: Le terme \u201ctout disjoncteur\u201d est quelque peu trompeur - il signifie en r\u00e9alit\u00e9 \u201ctout disjoncteur avec d\u00e9clenchement instantan\u00e9 qui coupe en 3 cycles ou moins\u201d. Cela exclut les disjoncteurs de cat\u00e9gorie B configur\u00e9s avec des temporisations de courte dur\u00e9e, une restriction qui surprend de nombreux ing\u00e9nieurs lorsqu'ils tentent d'obtenir une coordination s\u00e9lective.<\/p>\n

3.2 ATS \u00e0 tenue de court-circuit de courte dur\u00e9e : Solutions d'ing\u00e9nierie pour la coordination \u00e0 temporisation<\/h3>\n

Pour permettre la coordination avec les disjoncteurs de cat\u00e9gorie B utilisant des temporisations intentionnelles, les fabricants d'ATS proposent des commutateurs de transfert \u00e0 tenue de court-circuit de courte dur\u00e9e<\/strong> test\u00e9s pour supporter des courants de d\u00e9faut sp\u00e9cifi\u00e9s pendant des dur\u00e9es prolong\u00e9es allant jusqu'\u00e0 30 cycles (0,5 seconde). Ces unit\u00e9s sp\u00e9cialis\u00e9es subissent des essais rigoureux selon les dispositions de la norme UL 1008 qui v\u00e9rifient l'int\u00e9grit\u00e9 des contacts, la capacit\u00e9 d'interruption d'arc et la stabilit\u00e9 structurelle pendant des conditions de d\u00e9faut soutenues qui d\u00e9truiraient les commutateurs de transfert standard.<\/p>\n

Les tenues typiques de courte dur\u00e9e suivent une relation temps-courant o\u00f9 des courants plus \u00e9lev\u00e9s sont tol\u00e9r\u00e9s pendant des dur\u00e9es plus courtes :<\/p>\n