Disjoncteur courbe C ou courbe D pour l'entrée UPS : lequel devriez-vous utiliser ?

Un disjoncteur d'entrée de l'onduleur peut être correctement dimensionné en fonction du courant et se déclencher dès la mise sous tension de l'onduleur.

Cela se produit généralement lorsque la taille du câble est correcte, que le courant nominal du disjoncteur est raisonnable et qu'il n'y a pas de défaut en aval, mais que le disjoncteur se déclenche uniquement au démarrage.

Dans ce cas, la première chose à vérifier n’est pas la taille du disjoncteur.

C'est lecaractéristique du voyage.

Un disjoncteur à courbe C et un disjoncteur à courbe D peuvent avoir le même courant nominal, mais ils réagissent très différemment au courant d'appel de courte durée.

Cela compte pour les entrées UPS.

Courbe C et courbe D : qu’est-ce qui change réellement ?

Pour les disjoncteurs miniatures, la principale différence réside dans la plage de déclenchement magnétique instantané.

Dansest le courant nominal du disjoncteur.

Pour un disjoncteur 63 A :

• Courbe C : environ 315 à 630 A
• Courbe D : environ 630 à 1 260 A

Ce sont des plages et non des points de déclenchement fixes.

La réponse du disjoncteur dépend également de la durée du courant.

Le démarrage de l'UPS doit donc être vérifié à la fois :

amplitude du courant d'appel + durée d'appel

La référence correcte est la courbe temps-courant du fabricant du disjoncteur.

Pourquoi le démarrage de l'onduleur peut déclencher le disjoncteur d'entrée

Il existe deux causes courantes.

Chargement du condensateur du bus CC

Lorsque l'onduleur est sous tension, les condensateurs du bus DC doivent se charger.

La plupart des systèmes UPS modernes utilisent un circuit de précharge ou un démarrage de redresseur contrôlé pour limiter ce courant.

En fonction du redresseur et de la conception de précharge, le courant de démarrage peut temporairement dépasser de manière significative le courant d'entrée de fonctionnement normal.

La valeur réelle varie selon la conception de l'onduleur.

Si le fabricant fournit le courant d'appel et la durée d'entrée, utilisez ces valeurs.

Appel magnétisant du transformateur

Ceci est particulièrement important sur les systèmes UPS basse fréquence basés sur un transformateur.

Lorsque le transformateur d’entrée est sous tension, l’appel magnétisant peut être bien supérieur au courant en régime permanent.

Le pic dépend :

• angle de commutation
• flux résiduel dans le noyau du transformateur
• conception de transformateur
• impédance de la source

C'est pourquoi le même UPS peut démarrer normalement une fois et se déclencher à la tentative suivante.

Rien d'autre n'a changé.

La condition énergisante est présente.

Note d'ingénierie :
Si un onduleur démarre normalement lors de certaines tentatives mais déclenche le disjoncteur lors d'autres tentatives, en particulier avec un transformateur d'entrée, n'augmentez pas immédiatement la valeur nominale du disjoncteur. Vérifiez d'abord la forme d'onde de démarrage, l'appel du transformateur et le réglage instantané du disjoncteur.

Ne résolvez pas le déclenchement au démarrage en augmentant simplement la taille du disjoncteur.

Il s'agit d'un correctif courant sur le site.

Un disjoncteur de 63 A se déclenche, il est donc remplacé par 80 A ou 100 A.

L'onduleur démarre, mais la protection n'est peut-être plus correcte.

Un disjoncteur plus grand peut réduire la protection des câbles et affecter la coordination avec le disjoncteur en amont.

Avant d'augmenter le calibre du disjoncteur, vérifiez :

• Courant d'entrée réel de l'onduleur
• disjoncteur recommandé par le fabricant
• courant d'appel au démarrage
• caractéristique de déclenchement du disjoncteur
• capacité du câble
• protection en amont

Si le disjoncteur se déclenche uniquement lorsque l'onduleur est sous tension, vérifiez la courbe de déclenchement avant de modifier le courant nominal.

Le courant nominal et la caractéristique de déclenchement sont deux contrôles différents

C'est le point clé.

Courant nominal : vérifiez le côté entrée de l'onduleur

Le disjoncteur d'entrée doit être sélectionné à partir du courant d'entrée réel de l'onduleur, et pas seulement du kVA de sortie.

Le courant d'entrée dépend de :

• charger
• facteur de puissance d'entrée
• Efficacité de l'onduleur
• courant de charge de la batterie
• distorsion du courant d'entrée

Deux systèmes UPS avec la même valeur nominale en kVA peuvent donc nécessiter des valeurs nominales de disjoncteur d'entrée différentes.

Le manuel d'installation doit être la première référence.

Si le fabricant donne une taille de disjoncteur d'entrée recommandée, commencez par là et vérifiez-la par rapport au câble et aux conditions d'installation.

Caractéristique de déclenchement : vérifier l'appel au démarrage

Une fois la valeur nominale actuelle confirmée, vérifiez si le disjoncteur peut effectuer un démarrage normal.

Comparez les données d'appel de l'onduleur avec la courbe temps-courant du disjoncteur.

Une règle pratique est la suivante :

• si l'appel entre dans la région instantanée de la courbe C, un déclenchement intempestif est possible
• si l'onduleur dispose d'un transformateur d'entrée, la courbe D peut fournir une plus grande marge de démarrage
• si l'onduleur a un démarrage progressif bien contrôlé et un faible appel, la courbe C peut être suffisante

Le bon choix n’est pas automatiquement D.

Il s'agit de la caractéristique du disjoncteur qui peut fonctionner lors d'un démarrage normal tout en offrant une protection adéquate contre les pannes.

La courbe D n’est pas automatiquement meilleure

Un disjoncteur à courbe D tolère un courant de courte durée plus élevé.

Cela aide à l’appel au démarrage.

Mais le seuil de déclenchement instantané plus élevé signifie également que le circuit peut avoir besoin d'un courant de défaut plus élevé pour se déclencher rapidement.

Par exemple, un disjoncteur D63 entre dans sa plage de déclenchement magnétique instantané aux alentours de :

63 × 10 = 630 A

Cela ne veut pas dire que 630 A garantit un déclenchement instantané.

Une élimination fiable des défauts doit encore être vérifiée par rapport à la courbe de déclenchement du fabricant et au courant de court-circuit présumé disponible.

Cela est particulièrement important lorsque l'installation présente :

• câbles d'alimentation longs
• impédance de boucle élevée
• une source relativement faible
• capacité limitée du transformateur en amont

La courbe D ne doit donc pas être sélectionnée uniquement à cause des déclenchements intempestifs d'une courbe C.

Le courant de court-circuit disponible doit encore être vérifié.

Les systèmes UPS basés sur un transformateur nécessitent plus d'attention

Les systèmes UPS basés sur un transformateur nécessitent généralement plus d'attention lors de la sélection du disjoncteur, car l'appel magnétisant du transformateur peut être beaucoup plus élevé que le courant de fonctionnement normal.

Un disjoncteur peut sembler correct d'après le courant en régime permanent et néanmoins se déclencher à la mise sous tension.

Pour ces systèmes UPS, un MCB à courbe D peut être plus approprié si l'appel de démarrage entre dans la région instantanée de la courbe C.

Mais la sélection finale doit encore satisfaire :

• protection des câbles
• protection contre les courts-circuits
• conditions de boucle de défaut
• coordination en amont

Pour les systèmes UPS plus grands, la courbe C ou la courbe D n'est souvent pas la bonne question

Les caractéristiques C et D s'appliquent principalement aux disjoncteurs miniatures.

Pour les grands systèmes UPS triphasés, la protection d’entrée est le plus souvent :

• MCCB
• MCCB réglable
• PBR

Dans ces cas-là, le véritable problème est généralement le paramètre de protection, et non la lettre C ou D.

Vérifier:

• ramassage de longue durée
• ramassage de courte durée
• prise en charge instantanée
• délai de courte durée
• coordination amont et aval

Sur les systèmes UPS plus grands tels que 80 kVA, 120 kVA ou 200 kVA, cela est généralement plus pertinent que la comparaison des courbes C et D.

Vérifiez également le disjoncteur en amont

Le disjoncteur d’alimentation UPS n’est pas le seul appareil qui connaît un appel de démarrage.

Le disjoncteur en amont le voit aussi.

Si le réglage instantané en amont est trop bas, le disjoncteur d'alimentation de l'onduleur peut rester fermé pendant que le disjoncteur en amont se déclenche.

Cela peut fermer une partie beaucoup plus importante du système de distribution.

Pour les systèmes plus grands, la coordination doit être vérifiée en utilisant :

• tableaux de sélectivité des fabricants
• courbes temps-courant
• calculs de coordination de la protection

Ne vous fiez pas uniquement au courant indiqué sur la plaque signalétique du disjoncteur.

Les harmoniques d'entrée affectent également la charge du disjoncteur

Certaines topologies de redresseurs UPS peuvent présenter une distorsion du courant d'entrée relativement élevée.

Cela augmente le courant RMS et le chauffage dans :

• câbles
• disjoncteurs
• jeux de barres
• bornes

Les systèmes UPS modernes avec PFC actif ont généralement une distorsion du courant d'entrée beaucoup plus faible, mais les données réelles du fabricant doivent toujours être utilisées.

Pour le dimensionnement du disjoncteur, utilisez le courant d'entrée efficace réel dans les conditions de fonctionnement appropriées.

Liste de contrôle pratique des disjoncteurs d'entrée UPS

Dernier point

La sélection du disjoncteur d'entrée UPS se résume à trois questions distinctes :

Le courant nominal du disjoncteur est sélectionné à partir du courant d'entrée de l'onduleur.

La caractéristique de déclenchement du disjoncteur ou le réglage magnétique doivent être coordonnés avec l'appel de démarrage de l'onduleur et le courant de court-circuit disponible.

La sélection finale du disjoncteur doit encore satisfaire à la protection des câbles, à la protection contre les courts-circuits et à la coordination en amont.

Si un UPS se déclenche uniquement lors du démarrage, ne présumez pas que le disjoncteur est trop petit.

Vérifiez si l'appel de démarrage entre simplement dans sa région de déclenchement instantané.

Dans de nombreux cas, le problème n’est pas la capacité du disjoncteur.

C'est la caractéristique du disjoncteur.