Les statistiques sur les défauts d'exploitation des réseaux électriques révèlent qu'une grande majorité des défauts d'arc des tableaux sont causés par des actions humaines incorrectes ou par des équipements de réseau vieillissants. Une façon de réduire les risques de défaillance liés à l'homme ou à l'équipement est de concentrer les investissements sur des solutions technologiques qui améliorent l'environnement d'exploitation.
La nécessité fondamentale d'un système de protection contre les défauts d'arc dans les tableaux peut être étudiée sous l'angle de la probabilité des défauts d'arc ou sous l'angle de leurs effets néfastes.
Impacts des défauts d'arc du système électrique
Les arcs électriques peuvent causer des brûlures instantanées et graves aux personnes qui se trouvent à proximité du défaut, lorsqu'il se produit. En général, c'est le cas si l'incident d'arc est causé par un fonctionnement incorrect de tableau.
L'éclair d'arc provoque facilement un incendie qui, en plus des dommages immédiats, crée également des gaz d'incendie et des dommages consécutifs dus à la fumée et aux taches. Les gaz d'incendie des appareils électriques en feu sont particulièrement dangereux pour les personnes résidant dans la même zone.
Le risque de défaillance des équipements - une fonction du temps
La durée de vie effective des équipements des réseaux de distribution est généralement de l'ordre de quelques décennies. Les sociétés de réseau et les entreprises industrielles ont pour objectif de maximiser la durée de vie opérationnelle de leurs équipements et d'atteindre les objectifs financiers fixés.
Comme la durée de vie des appareils électriques s'étend sur des décennies, des changements surviennent constamment dans leur proximité opérationnelle et dans la clientèle qu'ils servent. La législation et les réglementations peuvent également changer au cours de la durée de vie de l'équipement.
Par exemple, un système de commutation, destiné à l'origine à fournir une alimentation limitée à un petit centre de population, peut être amené par la suite à alimenter un centre commercial desservant des milliers de clients sept jours sur sept. Le rôle du système de commutation peut également être devenu plus critique. Les éventuelles coupures de courant peuvent entraîner des pertes économiques considérables pour les clients.
En outre, la charge du tableau a augmenté et c'est pourquoi un deuxième transformateur de puissance a été installé en parallèle avec le premier. Dans les situations de charge de pointe, les transformateurs peuvent être mis en parallèle, ce qui entraîne également une augmentation de la puissance de court-circuit. En même temps, l'énergie de défaut d'arc et les dommages qui en résultent en cas de défaut d'arc augmentent.
L'évolution des méthodes de travail présente des risques
Dans les systèmes électriques, les besoins de maintenance des équipements du système primaire sont généralement faibles. Par conséquent, les intervalles de maintenance de l'équipement ont tendance à être assez longs. Il n'y a également qu'un besoin limité d'effectuer un contrôle local de composants tels que les disjoncteurs et les interrupteurs. Dans ces circonstances, le personnel n'obtiendra pas l'expérience nécessaire pour travailler avec les composants du système d'alimentation. Le manque d'expérience du personnel augmente le risque de commettre des erreurs lors des travaux de maintenance et des activités d'élimination des défauts.
La probabilité d'un arc électrique accidentel est également accrue par les changements dans le personnel de l'entreprise. Le fait que lorsque le personnel de maintenance actuel des sociétés de réseau atteint l'âge de la retraite, la familiarité du nouveau personnel avec les systèmes de réseau diminue au niveau local. En outre, la nécessité pour les entreprises de réseau d'externaliser les fonctions de maintenance accroît encore les risques d'erreurs humaines.
Au fil des ans, les conditions de travail des appareils se dégradent. Le vieillissement et la dégénérescence des structures de protection et du mobilier auxiliaire exposent les équipements à la poussière, à l'humidité, aux variations de température et aux rongeurs. L'état du système de tableau est également affecté par les facteurs de stress et les charges excessives, qui peuvent entraîner le desserrage des joints et la dégénérescence des bagues.
Évaluation des risques
La sélection du système de protection contre les défauts d'arc approprié commence de préférence par ;une cartographie des risques qui, d'une part, se concentre sur la probabilité du développement d'un défaut d'arc et, d'autre part, sur les effets d'un éventuel défaut d'arc.
Le volume et le type d'investissements nécessaires pour renforcer la sûreté et la sécurité du système électrique, ainsi que la fiabilité de la distribution d'électricité, peuvent être étudiés en effectuant des analyses de risques.
Lors du choix d'une solution de protection contre les défauts d'arc pour un système de commutation existant, la durée de vie restante prévue est d'une grande importance. Vous avez le choix entre deux stratégies alternatives. Il est possible soit de prolonger la durée de vie de l'installation de commutation par des investissements supplémentaires, soit de renouveler l'ensemble de l'installation de commutation.
Dans les systèmes de commutation modernes, la probabilité de dommages dus à des défauts d'arc est relativement faible. Malgré cela, il peut être recommandé, pour des raisons techniques et d'assemblage, de doter le tableau de distribution d'une solution de supervision de l'ensemble du système, pendant tout le cycle de vie opérationnel du système de distribution.
Veuillez contacter votre distributeur local de produits ou de services ABB* afin de réaliser une cartographie des risques d'incidence d'arc électrique dans votre installation de système électrique. Sélectionnez votre pays et consultez les noms au bas de cette page.
Une solution ABB pour chaque application
Les systèmes de protection contre les défauts d'arc d'ABB fournir des solutions appropriées à la fois pour les projets sur site vierge et les installations de modernisation. À partir de l'assortiment complet et compatible de systèmes de protection contre les défauts d'arc, les clients peuvent choisir leurs solutions en fonction de leurs propres préférences.
Un système de protection principal déjà existant peut être complété par un système indépendant de protection contre les défauts d'arc ou peut être amélioré en utilisant des relais de protection avec protection intégrée contre les défauts d'arc dans la configuration de la fonctionnalité de base. Les systèmes de protection contre les défauts d'arc d'ABB assurent la détection et l'isolation des défauts d'arc provenant de défauts à la terre ou de courts-circuits.
L'outil d'introduction à la protection contre les défauts d'arc présente un diagramme du portefeuille de produits qui permet de cartographier les stratégies et solutions alternatives.
En investissant dans des équipements de protection contre les défauts d'arc, il est possible d'améliorer la sûreté et la sécurité du système de commutation. L'investissement réalisé dans l'équipement de protection prolongera également la durée de vie de l'installation de commutation, ce qui permettra de reporter à une date ultérieure les investissements éventuels dans de nouvelles installations de commutation, voire dans des sous-stations.