Qu'est-ce qu'un court-circuit entre phases - concept et raisons

Lors du fonctionnement des circuits électriques haute tension, il existe souvent un phénomène défini par les documents réglementaires comme un court-circuit interphase. Un tel écart par rapport au fonctionnement normal des systèmes d'alimentation est associé à des défauts dans les lignes d'alimentation, dont les conséquences sont imprévisibles. La nature particulièrement dangereuse des dommages possibles nous oblige à traiter un certain nombre de questions concernant ce qu'est ce phénomène, à quel type de troubles il entraîne et comment les éviter.

Le concept et les raisons des fermetures

Le court-circuit interphasé de l'électricité dans les circuits polyphasés est une connexion involontaire entre des conducteurs isolés avec un revêtement protecteur endommagé.

Dans certains cas, il se manifeste par un défaut à la terre monophasé ou par le corps des équipements électriques en fonctionnement.

Cet état du réseau électrique est une violation du fonctionnement normal du système et est interprété comme une urgence. Dans ce cas, aux points de fermeture de deux conducteurs ou aux points de leur contact avec la terre, la valeur du courant augmente de manière significative. Sa valeur maximale atteint parfois plusieurs milliers d'ampères. Les flux d'électricité incontrôlés peuvent avoir des conséquences dévastatrices.

Les causes des urgences dans les réseaux électriques à haute tension sont :

• Dommages à l'isolation de protection de chacun des conducteurs de phase en raison de violations des règles d'exploitation des lignes de câbles.
• Rupture accidentelle de l'une des âmes du câble aérien et son court-circuit à un autre fil ou à la terre.
• Court-circuiter un fil dont l'isolation est endommagée au corps d'une installation électrique existante.

Chacun des cas de court-circuit est le résultat d'une violation flagrante des règles de fonctionnement des équipements électriques et, conformément aux exigences des documents réglementaires, nécessite une enquête approfondie.

Types de fermetures d'urgence

Selon le type d'alimentation, tous les courts-circuits sont divisés en dommages survenus dans des circuits monophasés ou triphasés et, selon leur nombre, en courts-circuits simples et doubles. Le cas le plus simple est celui des lignes monophasées, dans lesquelles seul un défaut monophasé vers le neutre ou la terre est possible. Un court-circuit triphasé se distingue par une grande variété de possibilités, puisque le nombre de fils dans un câble passe à 3. Dans ce cas, les options de dommages suivantes sont possibles :

• Court-circuiter deux fils haute tension entre eux.
• Court-circuit d'un fil au neutre ou à la terre (courts-circuits monophasés).
• Contact de deux conducteurs à la fois avec la surface du sol.

Dans chacun de ces cas, y compris les défauts à la terre diphasés, le défaut considéré se manifeste d'une manière particulière, caractérisée par des courants d'étalement et des distributions de potentiels de secours. En plus de ces facteurs, le processus actuel est décrit par un indicateur tel que la tension de contact. Le paramètre spécifié est la tension appliquée au corps humain entre deux points de contact sur le fil nu.

Le même type d'effets dangereux comprend une différence de potentiel qui apparaît entre les parties du corps en contact avec un fil nu court-circuité à la terre. Avec les courts-circuits monophasés, la question de savoir quelle valeur atteint la tension de contact lorsque la phase est fermée est particulièrement intéressante.Selon les dispositions du PUE, cet indicateur dépend de la distance entre les zones de contact et augmente avec son augmentation.

Dans certains cas, lorsque la résistance au courant se propageant à la terre est trop élevée, la tension de contact atteint une valeur dangereuse pour l'homme.

Conséquences du court-circuit

Les manifestations dangereuses d'un court-circuit interphasé d'un circuit triphasé (ainsi que monophasé) incluent les conséquences associées au flux de courants dans la ligne de valeurs extrêmement élevées. Ils provoquent naturellement les situations d'urgence suivantes :

• Déclenchement d'incendie par fusion et fort échauffement de l'isolant des conducteurs de phase.
• Défaillance de l'équipement électrique connecté à la ligne endommagée.
• Choc électrique à une personne qui se retrouve accidentellement dans un circuit d'urgence.

Lors du déplacement dans cette zone, il est important de prendre en compte ce que l'on appelle la "tension de pas", qui se forme en raison de la propagation du courant de fuite dans le sol entre les jambes d'une personne. Cet indicateur est mesuré entre ses pieds lorsqu'il se déplace autour d'un câble tombé au sol. Elle peut également atteindre une valeur dangereuse, notamment en cas d'accident sur des lignes aériennes à haute tension de 6,3 à 10 kW. Par conséquent, le PUE est prescrit pour se déplacer dans ces zones avec un pas d'oie caractéristique : le pied est proche du pied.

La condition principale pour une protection fiable contre les défauts monophasés et biphasés dans les lignes électriques 220/380 volts est une isolation de haute qualité capable de résister à des tensions d'essai jusqu'à 1000 volts. La valeur de sa résistance, selon le PUE, doit être d'au moins 0,5 Mohm pour chacune des phases. Pour éviter les incendies et les pannes d'équipement, des dispositifs de protection spéciaux sont installés dans les circuits d'alimentation, ce qui permet une déconnexion instantanée de la ligne en cas de court-circuit. Ces appareils comprennent :

• Fusibles automatiques linéaires.
• Disjoncteurs et relais haute tension.
• Dispositifs de protection actuels et autres.

Avec leur aide, il est possible de prévenir les conséquences destructrices des fermetures de phases, qui surviennent parfois pour des raisons indépendantes de la volonté d'une personne.

Grâce à l'adoption rapide de mesures appropriées, il est possible de préserver l'intégrité des ressources matérielles, ainsi que de protéger le personnel contre les chocs électriques.

Fermeture de ligne haute tension composée : méthodes de protection

Il est interdit d'utiliser des sectionneurs automatiques dans les circuits d'alimentation avec une tension de fonctionnement supérieure à 1000 volts, car lorsque leurs contacts d'alimentation sont ouverts, un arc de forte puissance se forme. Dans ce cas, des interrupteurs à huile, à vide ou à gaz sont utilisés pour commuter les lignes.

Les circuits de relais sont également utilisés pour protéger les réseaux haute tension. Ils diffèrent par leur conception simple et sont des dispositifs de conversion fonctionnant selon la loi d'induction de Faraday - guidage du champ e/m. L'équipement de relais, qui assure la protection des lignes à haute tension contre les surtensions, est basé sur un transformateur de courant. Avec son aide, il est possible de contrôler la quantité de courant dans la ligne de secours et, lorsqu'elle atteint la valeur limite, de générer un signal qui va à l'enroulement d'un puissant électro-aimant. Ce dispositif de protection, après avoir été déclenché, déconnecte l'ensemble du circuit d'alimentation de l'alimentation.

Indépendamment de la disponibilité des équipements de commutation, la principale méthode de protection contre les courts-circuits entre phases et triphasés est l'utilisation de produits de câble avec une isolation de haute qualité. Si cette condition est remplie, toute ligne à haute tension est capable de supporter des courants de court-circuit plusieurs fois supérieurs au taux admissible.

Mesures préventives

Le moyen le plus efficace et le plus fiable d'éviter les courts-circuits est une approche professionnelle pour résoudre les problèmes techniques et organisationnels suivants :

• Sélection d'un câble d'alimentation adapté capable de résister à des surintensités élevées.
• Strict respect des règles d'installation et d'exploitation des réseaux électriques, ainsi que des machines et appareils qui y sont connectés.
• Disponibilité des actes de réception du système d'alimentation dès sa mise en service.
• L'utilisation d'équipements de protection modernes, qui garantit l'arrêt instantané de la ligne en cas d'urgence.

Une attention particulière est portée aux mesures préventives réalisées dans le strict respect des exigences de la réglementation en vigueur. Selon les dispositions relatives à l'entretien des réseaux électriques, la prévention s'effectue selon un plan préétabli approuvé par le chef d'un service particulier. Lors de sa mise en œuvre, il est nécessaire de distinguer les types de maintenance préventive suivants :

• Contrôles visuels.
• Entretien courant et préventif.
• Essais d'essais des équipements électriques lors de leur réception et pendant leur fonctionnement.

Court-circuiter des fils électriques à la terre est un phénomène très dangereux qui peut provoquer un incendie et un incendie ultérieur. De plus, il est lourd de possibilités de heurter les personnes desservant les installations à haute tension. Tout cela nous oblige finalement à prendre des mesures de protection particulières pour assurer le fonctionnement normal des réseaux en l'absence de modes critiques.