Exemple de caractéristiques temps-courant de fusible basse tension de type

1.2.3.2 Le régime d’arc

Le régime d'arc ou la durée d'arc est déni comme l'intervalle de temps entre l'appa-rition d'un arc électrique et son extinction qui se traduit par le retour à zéro du courant.

1.2.3.3 Durée de fonctionnement du fusible

La durée de fonctionnement du fusible correspond à la somme de la durée de préarc et de la durée d'arc.

1.3 Grandeurs caractéristiques du fusible et définitions

Dans ce travail, nous faisons mention de grandeurs électriques dénies dans les normes et dans les notices techniques des fabricants de fusibles. Cette section rappelle leurs dé-nitions établies pour une source alternative sinusoïdale dont la fréquence est de 50 Hz.

1.3.1 Caractéristiques assignées

C'est une expression générale employée pour désigner chacune des valeurs caracté-ristiques qui dénissent ensemble les conditions de fonctionnement d'après lesquelles les essais sont déterminés et pour lesquelles le matériel a été établi [CEI 282].

1.3.1.1 Tension assignée du fusibleUN

C'est la tension la plus élevée du réseau sur lequel est installé le fusible. La tension assignée est toujours supérieure à la tension du réseau car pour des raisons de coupure, il est impossible d'utiliser le fusible sur un réseau dont la tension est supérieure à UN. En moyenne et haute tension, les industriels conçoivent généralement des fusibles capables de fonctionner entre2, 75 et38 kV ou parfois jusqu'à 72 kV chez certains fabricants. La tension nominale est une des caractéristiques techniques spéciées par les fabricants.

1.3.1.2 Courant assigné du fusibleI_N

C'est la valeur de courant que le fusible peut supporter indéniment sans échauement excessif ni détérioration. Ce courant est aussi appelé courant nominal et sa valeur est spéciée par les constructeurs. Pour des essais d'échauements sur le courant nominal, la température est d'environ 40C.

1.3.1.3 Pouvoir de coupure du fusible I₁

Le pouvoir de coupure (PdC) est la plus grande valeur du courant présumé que le fusible est capable d'interrompre sans dommages sous une tension xée. Pour valider la conformité d'un nouveau fusible aux caractéristiques de fonctionnement spéciées par les normes, le fusible doit satisfaire à 3 séries d'essais de coupure. Le PdC correspond à la série d'essais 1. Le courant I₁ est une des grandeurs qui sont indiquées sur le fusible par les constructeurs, la valeur du PdC est souvent exprimée en kA.

1.3.1.4 Courant I₂

Le courantI2correspond aux conditions de coupure de la série d'essais 2. Ce courant est équivalent à une surintensité donnant des conditions voisines de l'énergie d'arc maximale.

Cette énergie d'arc dépend de l'énergie stockée dans l'inductance du circuit à la n du régime de préarc.

1.3.1.5 Courant minimal de coupureI3

Le courant minimal de coupure I3 est le courant de vérication du fonctionnement de la série d'essais 3. Le courant I3 correspond à la valeur minimale de courant susceptible de provoquer la coupure du fusible. Le courant minimal de coupure est en général compris entre2IN et6IN.

1.3.1.6 Puissance dissipée

Lorsqu'il est parcouru par un courant, un élément fusible dissipe de la puissance prin-cipalement par eet Joule à cause de sa résistance ohmique. C'est une mesure de l'échauf-fement produit durant un intervalle de temps au sein du fusible.

1.3.2 Autres grandeurs caractéristiques

1.3.2.1 Angle électrique de fermeture

L'angle de fermeture d'un circuit relatif au fonctionnement du fusible est associé à l'instant d'apparition du défaut électrique ; sa valeur en temps correspond à la diérence entre le zéro de la tension source et le zéro du courant présumé de défaut. C'est un paramètre essentiel car il inuence fortement la durée de préarc.

1.3.2.2 Tension de coupure

La tension de coupure appelée aussi tension d'arc, est la tension qui apparaît aux bornes du fusible lors de son fonctionnement.

1.3.2.3 Tension de rétablissement

La tension de rétablissement est la tension qui apparaît aux bornes du fusible après l'interruption du courant de défaut.

1.3.2.4 Tension transitoire de rétablissement (TTR)

C'est la tension de rétablissement pendant le temps où elle présente un caractère transitoire appréciable, cette tension survient après la coupure d'un courant de défaut alternatif.

1.3.3 Courant présumé de défaut d’un circuit

Le courant présumé de défaut d'un circuit est déni comme la valeur d'une surintensité qui circulerait dans le circuit si le fusible était remplacé par un conducteur de faible impédance. Le courant présumé est un des paramètres qui caractérise la limitation du courant par le fusible. Sa valeur maximale est dénie dans la norme CEI 282 comme la valeur assignée I₁. Dans la suite de ce travail, deux expressions sont utilisées pour caractériser le courant présumé de défaut durant le régime de préarc :

1) pour des courants présumés dont la valeur provoque une durée du préarc inférieure à 10 ms, le courant est dit "courant de forte surcharge" ;

2) dans le cas où le temps de préarc est supérieur à 10 ms, le courant présumé est dit

"courant de faible surcharge".

1.3.3.1 Valeur crête du courant présumé

C'est la valeur crête d'un courant présumé pendant la période transitoire qui suit son établissement.

1.3.3.2 Courant coupé présumé

C'est le courant présumé évalué à l'instant correspondant au début du phénomène de coupure.

(a) Circuit équivalent du fonctionne-ment d’un fusible moyenne tension [BOU 02].

(b) Courbes de limitation du courant présumé pour différents fusibles moyenne tension de type Fusarc [MER 07].

F^IG. 1.10 – Illustration du principe de coupure du fusible à partir d’un schéma électrique