Comprendre les similitudes et les différences entre les fusibles, les disjoncteurs et les sectionneurs

May 28, 2023

L'industrie photovoltaïque (PV) connaît un développement rapide dans le cadre d'une tendance générale de développement axée sur la neutralité carbone, ce qui a cependant conduit à des problèmes croissants en matière de sécurité des centrales électriques à mesure que les modules de plus forte puissance sont largement utilisés. La conception des systèmes photovoltaïques devient de plus en plus complexe à mesure que de nouvelles applications et situations d'utilisation apparaissent. La manière de déployer la conception de protection du côté DC a toujours été un sujet de préoccupation et de controverse dans l'industrie. Fondamentalement, une mauvaise compréhension des fusibles, disjoncteurs et sectionneurs généralement utilisés pour la protection du système photovoltaïque en est la cause première.

Le fusible, le disjoncteur et le sectionneur, en raison de leurs fonctions similaires (isolation, protection contre les courts-circuits, etc.), sont sujets à confusion et à des malentendus dans l'industrie. Mais en fait, il s'agit d'appareils totalement différents, car ils sont très différents en termes de principe de protection, d'exigences normatives, de scénario d'application et d'effet protecteur ! En ce qui concerne la mise en place d'un système de protection de la distribution, il est nécessaire de bien comprendre les exigences de production selon les scénarios d'application, afin que les dispositifs puissent être raisonnablement déployés en fonction de leurs propres caractéristiques pour donner une application appropriée à leurs fonctions, améliorant ainsi la sécurité du travail et fiabilité de la station.

Fusible: faisant référence à un protecteur de courant composé d'un élément fusible et d'une cartouche. L'élément fusible sera grillé par la chaleur produite par lui-même lorsque le courant dépasse une limite pendant un certain temps, et dans ce cas, le circuit sera coupé afin que l'objectif de protection puisse être atteint.

Figure : Principe de protection par fusible

Disjoncteur: faisant référence à un dispositif de commutation mécanique capable d'allumer/d'éteindre et de transporter du courant et composé d'un système de contact, d'un système d'extinction d'arc, d'un actionneur et d'un déclencheur. Il est utilisé pour couper un circuit ne permettant pas d'atteindre l'objectif de protection. En cas de court-circuit, le ressort de contre-force sera vaincu par un champ magnétique produit par un courant plus élevé, dans ce cas l'actionneur sera commandé par le déclencheur pour s'éteindre immédiatement. En cas de surcharge, les bilames seront déformées dans une certaine mesure à une température croissante en raison de l'augmentation du courant, pour déclencher l'arrêt de l'actionneur. Plus le courant est élevé, plus la durée de cette action de protection sera courte.

Grâce à sa bonne capacité d'extinction d'arc, le disjoncteur est capable de couper un courant de court-circuit plus élevé et peut être utilisé à plusieurs reprises, car ses caractéristiques de protection globales ne sont pas affectées par le temps ou l'environnement.

Figure : Principe de protection par disjoncteur

Déconnecteur : servir principalement d'isolateur qui peut former un point de rupture apparent entre l'appareil électrique en cours de révision et l'alimentation électrique, pour garantir la sécurité du travail de révision. Dans le passé, un sectionneur à commande manuelle était fourni du côté CC de l'onduleur string. Parallèlement au développement intelligent des stations photovoltaïques, le sectionneur à commande manuelle est remplacé par un sectionneur à commande motorisée.

Sectionneur motorisé : Le sectionneur à commande manuelle est remplacé par un sectionneur à moteur qui peut agir électriquement dans un mode de détection de courant dans la chaîne en utilisant un transformateur de courant pour le contrôle des signaux onduleur + DSP. On sait qu'à 1*In, la durée de vie électrique peut atteindre 100 à 300 cycles, alors qu'à 4*In, seulement 5 cycles. Cependant, le sectionneur à moteur qui a remplacé le sectionneur à commande manuelle n'est qu'une amélioration du mode d'action et ne peut donc pas être considéré comme un protecteur.

Avec un courant thermique jusqu'à 50A, le sectionneur est capable d'agir rapidement à un courant inférieur à 40A (le courant nominal). Il convient de noter que dans le cas multi-à-un (comme 5 chaînes par MPPT), le courant de reflux peut dépasser 50 A et générer de la chaleur accumulée à l'intérieur du sectionneur, ce qui peut entraîner une déformation et un blocage du support de contact mobile interne.