Fonctionnement et utilisation [t-head1-first]

Les relais de protection électronique font partie des dispositifs de protection dépendants du courant, tout comme les relais thermiques fonctionnant sur le principe du bilame.

La détection du courant moteur parcourant à un instant donné les trois phases d'un départ moteur s'opère pour le relais de protection électronique ZEV à l'aide d'un capteur traversant séparé ou d'une ceinture de capteurs. L'association capteurs/unité d'analyse permet de faciliter le montage et de gagner de la place dans l'armoire.

Les capteurs de courant reposent sur la technique de mesure du principe de Rogowski. Contrairement aux transformateurs d'intensité, la ceinture de capteurs ne possède pas de noyau en fer, de sorte qu'elle ne peut pas atteindre la saturation et permet ainsi de détecter une très large plage de courants.

Du fait de cette détection inductive du courant, les sections des conducteurs utilisées dans le circuit de charge n'ont aucune incidence sur la précision de déclenchement. Les relais de protection électronique permettent de régler des plages de courant supérieures à celles paramétrables pour les relais à bilames électromécaniques. Le relais ZEV couvre l'ensemble de la plage de protection allant de 1 à 820 A, et ce à l'aide d'une seule unité d'analyse.

Le relais de protection électronique ZEV assure la protection du moteur, tant par la mesure indirecte de la température, à l'aide du courant, que par la mesure directe de la température au sein du moteur, à l'aide de thermistances.

Le moteur est surveillé indirectement sur le plan des surcharges, du défaut de phase et de la consommation asymétrique de courant.

Lors de la mesure directe, la température est détectée dans l'enroulement moteur à l'aide d'une ou de plusieurs thermistances PTC. En cas d'échauffement, le signal est transmis au dispositif de déclenchement et les contacts auxiliaires sont actionnés. Un réarmement n'est possible qu'après refroidissement des thermistances (passage en deçà de la température limite). Le raccordement intégré des thermistances permet d'utiliser le relais comme une protection moteur intégrale.

Ce relais protège en outre le moteur contre les défauts à la terre. Même un léger endommagement de l'isolement de l'enroulement moteur n'entraîne aucune fuite de courants vers l'extérieur. Ces courants de défaut sont enregistrés par un transformateur-sommateur de courants externe. Il additionne des courants des différentes phases, les analyse et signale les courants de défaut au microprocesseur du relais.

La présélection de l'une des huit classes de déclenchement (CLASS) permet d'adapter le moteur à protéger à des conditions de démarrage normales ou difficiles. Il est ainsi possible d'utiliser en toute sécurité des réserves thermiques du moteur.

Le relais thermique est alimenté par le biais d'une tension auxiliaire. L'unité d'analyse est réalisée en version multitensions qui autorise l'application d'une tension d'alimentation comprise entre 24 et 240 V AC ou DC. Ces appareils ont un comportement monostable ; toute coupure de la tension d'alimentation provoque leur déclenchement.

Outre les contacts à ouverture (95-96) et à fermeture (97-98) classiques présents sur les relais thermiques, les relais de protection électroniques ZEV sont équipés d'un contact à fermeture (07-08) et d'un contact à ouverture (05-06) paramétrables. Les contacts classiques réagissent directement (via les thermistances) ou indirectement (via le courant) à l'échauffement détecté au niveau du moteur, y compris à la sensibilité au manque de phase.

Il est possible d'affecter aux contacts paramétrables différentes signalisations telles que :

L'affectation d'une fonction s'opère à l'aide de menus, via un afficheur à cristaux liquides (LCD). L'intensité du courant moteur est saisie sans outil, à l'aide des touches de commande, et peut être vérifiée en clair sur l'afficheur LCD.

L'afficheur permet par ailleurs un diagnostic différencié quant au motif du déclenchement, ce qui rend l'élimination du défaut plus rapide.

Le déclenchement en cas de surcharge symétrique tripolaire avec un multiple du courant de réglage s'opère dans un laps de temps déterminé par la classe de déclenchement. Le temps de déclenchement décroît (par rapport à l'état froid) en fonction de la charge initiale du moteur. La précision de déclenchement atteinte est très élevée. Les temps de déclenchement sont constants dans toute la plage de réglage.

Si l'asymétrie du courant moteur se situe au-delà de 50 %, le relais déclenche au bout de 2,5 s.

L'agrément pour la protection contre les surcharges de moteurs protégés contre les explosions avec protection antidéflagrante de type « sécurité augmentée » EEx e conformes à la directive 94/9/CE et le rapport du PTB (Physikalisch Technische Bundesanstalt) ont tous deux été délivrés (n˚ du certificat d'essai type CE : PTB 01 ATEX 3233). Pour toute information complémentaire, reportez-vous au manuel AWB2300-1433D (« Relais de protection électronique ZEV, surveillance des surcharges au niveau des moteurs de type EEx e »).