UFES

Un défaut d’arc interne est un événement grave et extrêmement dangereux qui se produit lorsqu’une défaillance électrique à l’intérieur d’un tableau électrique provoque la formation d’un arc incontrôlé entre des conducteurs sous tension. Cet arc génère une libération d’énergie considérable en un temps très court, représentant un risque majeur pour les équipements et les personnes. Parmi les principales caractéristiques et conséquences d’un défaut d’arc interne :

• Libération d’énergie extrême : la puissance de l’arc peut atteindre jusqu’à 40 mégawatts, soit l’équivalent d’une petite centrale électrique. 
• Températures extrêmement élevées : le plasma de l’arc peut dépasser 20 000 °C – plus chaud que la surface du soleil. 
• Montée rapide de pression : en quelques millisecondes, la pression interne dans l’enveloppe du tableau peut augmenter brutalement, pouvant entraîner la rupture des panneaux ou des portes. 
• Émission lumineuse intense : l’arc produit une luminosité plus de 2 000 fois supérieure à celle d’un environnement de bureau classique, pouvant provoquer des lésions oculaires temporaires ou permanentes. 
• Stress acoustique sévère : la pression sonore peut dépasser 140 décibels, comparable au bruit d’un réacteur d’avion au décollage, avec un risque de perte auditive. 
• Sous-produits explosifs : l’arc libère non seulement de la chaleur et de la pression, mais aussi du plasma, des fragments métalliques et des gaz toxiques, constituant un danger multiple. 

L’Ultra-Fast Earthing Switch (UFES) d’ABB est un dispositif de protection avancé conçu pour réduire drastiquement les dommages et les risques causés par les défauts d’arc internes dans les tableaux basse et moyenne tension. Il agit comme un système actif de limitation des arcs électriques, fonctionnant beaucoup plus rapidement que les dispositifs de protection traditionnels. Le principe de fonctionnement de l’UFES est le suivant : 

• Surveillance continue : le système UFES utilise des transformateurs de courant (TC) ou des capteurs de courant, associés à des détecteurs optiques d’arc, pour surveiller en permanence les signes précoces d’un défaut d’arc. 
• Activation ultra-rapide : lorsqu’un arc est détecté, le contrôleur UFES déclenche le dispositif en moins d’une milliseconde, avant que l’arc ne se développe pleinement. 
• Mise à la terre immédiate : lors de l’activation, les éléments de coupure primaires (PSE) créent un chemin à faible impédance vers la terre en moins de 1,5 milliseconde. Cela permet de détourner efficacement l’énergie de l’arc hors de la zone de défaut. 
• Extinction du défaut : en mettant à la terre le courant de défaut en moins de 4 millisecondes pour l’ensemble de la séquence, l’UFES élimine l’arc avant qu’il n’atteigne son intensité maximale. Cela évite les effets destructeurs typiques des défauts d’arc interne – chaleur extrême, pression, lumière, bruit et émissions toxiques – et protège efficacement les équipements et le personnel. 

L’UFES d’ABB offre une approche puissante et proactive de la protection contre les défauts d’arc interne, apportant plusieurs avantages clés qui améliorent à la fois la sécurité et les performances du système : 

• Protection maximale du personnel : en éliminant les défauts d’arc en quelques millisecondes, l’UFES réduit fortement les effets thermiques, acoustiques et de pression sur les opérateurs et les personnes à proximité. 
• Réduction des dommages aux équipements : la mise à la terre rapide de l’énergie de défaut évite des dégâts importants sur les tableaux électriques, limitant les coûts de réparation et les temps d’arrêt. 
• Disponibilité accrue et continuité d’exploitation : l’extinction rapide de l’arc permet d’éviter des interruptions prolongées de l’alimentation, garantissant une meilleure disponibilité du système – particulièrement critique pour les installations sensibles. 
• Adapté aux nouvelles installations et au rétrofit : l’UFES peut être intégré aussi bien dans des projets neufs que dans des installations existantes, offrant une grande flexibilité pour les modernisations. 
• Conformité aux normes de protection contre les arcs : contribue à répondre, voire dépasser, les exigences de classification d’arc interne définies par les normes IEC et ANSI/IEEE. 
• Soutien à la durabilité et à l’efficacité énergétique : en préservant les équipements et en réduisant les arrêts non planifiés, l’UFES prolonge la durée de vie des actifs et favorise une distribution d’énergie plus stable. 

L’UFES d’ABB est conçu pour être simple à exploiter et à maintenir. Bien qu’il remplisse une fonction extrêmement rapide et techniquement avancée, son intégration et sa maintenance restent accessibles pour du personnel électrique qualifié. 

Simplicité d’exploitation : 

• L’UFES fonctionne automatiquement dès la détection d’un arc, sans intervention manuelle pendant l’événement. 
• Il s’intègre facilement aux systèmes de protection standards et à l’automatisation des tableaux, assurant une coordination intuitive avec l’infrastructure existante. 

Simplicité de maintenance : 

• La conception modulaire permet un remplacement rapide des éléments de coupure primaires (PSE) après fonctionnement, avec un temps d’arrêt minimal. 
• Les opérations de maintenance suivent les bonnes pratiques standard et ne nécessitent ni outils spécifiques ni qualifications particulières au-delà de celles requises pour les tableaux électriques classiques. 

L’UFES d’ABB et les tableaux résistants à l’arc visent tous deux à réduire les risques liés aux défauts d’arc interne, mais ils reposent sur des approches fondamentalement différentes – et dans de nombreux cas, l’UFES présente un avantage significatif.  

Les tableaux résistants à l’arc sont conçus pour contenir les effets d’un défaut d’arc une fois qu’il s’est produit. Ils utilisent des enveloppes renforcées, des canaux de décompression et d’autres mesures passives pour diriger les gaz chauds et les fragments loin du personnel. Bien que cette approche soit efficace, elle permet néanmoins à l’arc de se développer pleinement avant son élimination, ce qui entraîne souvent des dommages importants, une forte élévation de température et des temps d’arrêt inévitables. 

À l’inverse, l’UFES d’ABB est un système actif de limitation des arcs qui détecte les signes précoces d’un arc et l’éteint quasi instantanément – en moins de 4 millisecondes. Plutôt que de simplement contenir l’explosion, l’UFES empêche son développement, offrant ainsi un niveau de protection nettement supérieur pour les équipements et le personnel. 

Un autre avantage clé de l’UFES est sa facilité d’intégration, aussi bien dans des installations neuves que dans des équipements existants. Il est conçu pour s’adapter de manière flexible, ce qui en fait une solution idéale pour les projets de rétrofit, notamment lorsque le remplacement complet par un tableau résistant à l’arc n’est pas envisageable pour des raisons techniques ou économiques. Avec une planification adaptée, l’UFES peut souvent être ajouté à des tableaux existants, permettant une amélioration majeure de la sécurité sans remplacement complet des équipements.