Que se passera-t-il si vous utilisez un appareillage basse tension au lieu d’un appareillage moyenne tension ?

Dans les systèmes d'alimentation électrique,appareillage basse tension (BT)etappareillage moyenne tension (MT)sont conçus pour des plages de tension, des applications et des normes de sécurité complètement différentes. L'appareillage BT fonctionne généralement à des tensions allant jusqu'à 1 000 V CA, tandis que l'appareillage MT couvre des plages de 3 kV à 36 kV (ou jusqu'à 38 kV dans certaines normes). L’utilisation d’un appareillage BT à la place d’un appareillage MT n’est pas seulement une erreur de spécification : c’est une violation dangereuse des principes de l’électrotechnique. Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée de ce qui se passerait dans un tel scénario.

1. Panne diélectrique immédiate (défaut d’isolation)

La conséquence la plus immédiate et la plus catastrophique serait une rupture de l’isolation. L'appareillage BT est conçu avec des jeux (entrefers) et des lignes de fuite adaptés uniquement jusqu'à 1 000 V. Lorsqu'il est soumis à une moyenne tension (par exemple 11 kV ou 33 kV), l'air entre les jeux de barres, les bornes et le boîtier s'ionise et s'enflamme. Il en résulte un violent arc électrique interne, susceptible d'entraîner une explosion de l'appareillage.

2. Arc électrique et risque d'incendie

Les défauts moyenne tension libèrent une énergie nettement plus élevée que les défauts basse tension. L'appareillage BT ne dispose pas des chambres d'extinction d'arc, des chambres de coupure d'arc et des mécanismes de décompression que l'on trouve dans l'appareillage MT (tels que les interrupteurs à gaz SF6 ou à vide). Lorsqu'un arc se produit dans un appareillage BT aux niveaux MT, les températures de l'arc peuvent dépasser 10 000 °C, vaporisant le cuivre et l'acier. Les ondes de pression peuvent faire sauter les portes des enceintes et blesser le personnel à proximité. Le métal en fusion et les gaz ionisés peuvent enflammer les matériaux environnants. Il en résulte un incendie et une explosion à haut risque, souvent avec des conséquences mortelles pour les opérateurs.

3. Destruction complète des disjoncteurs

Les disjoncteurs BT (par exemple, disjoncteurs à boîtier moulé ou à air) ont un pouvoir de coupure nominal (Icu) pour les défauts basse tension, mais ils ne sont pas conçus pour interrompre les courants de défaut moyenne tension. Lorsqu'un défaut MT se produit, les contacts du disjoncteur peuvent se souder ensemble en raison d'une pression de contact et d'une capacité d'interruption d'arc insuffisantes. L'arc peut ne pas s'éteindre au passage par zéro du courant naturel, ce qui entraîne un arc soutenu. Le boîtier du disjoncteur peut se briser en raison de la pression de l'arc interne. Par conséquent, le disjoncteur ne parvient pas à éliminer le défaut et la protection MT en amont (par exemple, un disjoncteur d'alimentation au poste) doit se déclencher - mais à ce moment-là, l'appareillage BT a déjà été détruit.

4. Perte de sécurité électrique et risque personnel

L'appareillage moyenne tension intègre des caractéristiques de sécurité obligatoires que l'appareillage BT ne possède pas, notamment des sectionneurs de terre pour une mise à la terre sûre des câbles après isolation, des indicateurs de présence de tension et des obturateurs sur les contacts fixes, des verrouillages pour empêcher l'accès aux pièces sous tension (tels que des verrouillages Castell ou des solénoïdes) et un montage à distance avec des systèmes d'atténuation des arcs électriques. Sans ces fonctionnalités, les opérateurs tentant de maintenir ou d'isoler un circuit MT à l'intérieur d'un panneau BT sont confrontés à un danger immédiat dû aux potentiels de pas et de contact, aux charges capacitives et aux arcs électriques non confinés. Il en résulte des blessures graves, voire la mort du personnel électrique.

5. Surchauffe et emballement thermique

L'appareillage MT est conçu pour gérer des courants continus plus élevés et des courants de tenue de courte durée (par exemple, 25 kA pendant 1 à 3 secondes). Les jeux de barres et les connexions BT sont plus petits et ont une masse thermique plus faible. Dans des conditions MT, même un courant de charge normal peut provoquer un échauffement excessif en raison de jeux de barres sous-dimensionnés. Lors d'un défaut, l'énergie I²t ferait fondre les barres omnibus en cuivre et l'isolation presque instantanément. Cela entraîne une fonte de l'isolant, des courts-circuits entre phases et des défaillances en cascade.

6. Coordination de la protection peu fiable

Les relais de protection BT (souvent intégrés aux disjoncteurs) ont des courbes de déclenchement simples et une communication limitée. Les systèmes MT nécessitent des relais de protection sophistiqués dotés de fonctionnalités telles qu'une protection différentielle, une surintensité directionnelle, une protection de distance (impédance) et une protection contre les pannes de disjoncteur. Un appareillage BT connecté à une source MT n'aurait aucun moyen de faire la distinction entre une surcharge mineure et un défaut majeur. Le résultat est un déclenchement intempestif – ou pire, aucun déclenchement du tout. À terme, l’ensemble du disjoncteur du poste en amont pourrait se déclencher, provoquant une panne généralisée.

7. Violation des codes et normes électriques

L'utilisation d'un appareillage BT sur un circuit MT enfreint presque tous les principaux codes électriques, y compris la CEI 61439 (assemblages BT) par rapport à la CEI 62271-200 (appareillage MT sous enveloppe métallique), les articles 240 et 490 du NEC (NFPA 70) et l'IEEE C37.20.2 pour l'appareillage MT. Cela entraîne une responsabilité juridique, une invalidation de l'assurance et d'éventuelles accusations de négligence criminelle en cas d'accident.

8. Dommages aux équipements en aval

Même si l’appareillage BT survivait pendant une courte période – ce qui est extrêmement improbable – la transformation de tension serait erronée. Les systèmes MT fournissent souvent des transformateurs abaisseurs. Placer un appareillage BT en amont d'un transformateur MT/BT est physiquement impossible car l'isolation de l'appareillage BT tomberait en panne avant d'atteindre le côté primaire du transformateur, et le courant d'appel du transformateur déclencherait ou détruirait les disjoncteurs BT. Le résultat est la perte de toutes les charges en aval et des dommages potentiels au transformateur.

Conclusion – Pourquoi cela ne doit jamais être fait

Pour résumer, l'appareillage basse tension est conçu pour des tensions allant jusqu'à 1 kV, tandis que l'appareillage moyenne tension est conçu pour des tensions allant de 3 kV à 36 kV. L'appareillage BT repose sur la trempe à l'air avec une capacité limitée d'interruption de l'arc, tandis que l'appareillage MT utilise le vide ou le SF6 pour une extinction fiable de l'arc. Le pouvoir de coupure des disjoncteurs BT est insuffisant pour les courants de défaut MT, entraînant des contacts soudés et des explosions. Les dispositifs de sécurité des appareillages BT sont basiques, tandis que les appareillages MT comprennent des sectionneurs de terre, des volets et des verrouillages pour éviter les chocs mortels. Enfin, les appareillages BT sont conformes à la norme CEI 61439, tandis que les appareillages MT doivent répondre à la norme CEI 62271-200, une norme à laquelle les équipements BT ne peuvent satisfaire.

Réponse finale :L'utilisation d'un appareillage basse tension au lieu d'un appareillage moyenne tension entraînera une défaillance immédiate de l'isolation, une violente explosion par arc électrique, la destruction de l'équipement, un risque extrême de blessures mortelles pour le personnel et une violation totale des codes de sécurité électrique. Cela n’est en aucun cas permis. Si un appareillage moyenne tension est requis, la seule solution correcte consiste à utiliser un appareillage MT correctement conçu, testé et certifié pour cette classe de tension.