Bescherming van industriële hoogspanningsnetwerk

Bij het ontwerpen van hoogspanningsnetwerk, moet een beveiliging instelling worden opgesteld, om de veiligheid van personen te waarborgen, maar ook om de continuïteit van de werking te garanderen in het geval van een stroomfout.

Daartoe moet, volgens de norm NF C 13-200, op elk punt van de installatie, de maximale en minimale vermoedelijke kortsluitstroom bepaald worden, dit voor elk type fout: driefasig, tweefasig, tweefasig met aarding en mono-fase. De internationale norm IEC 60909-0, “Berekening van kortsluitstromen in driefasige wisselstroom stelsels”, maakt gebruik van de methode van symmetrische-componenten. Het is gebaseerd op het model van een equivalente spanning op het kortsluitpunt, waarbij alle voedingen in het netwerk, synchrone en asynchrone machines, vervangen worden door hun interne impedantie. Om de waarden van de symmetrische en asymmetrische kortsluitstromen te kunnen berekenen, worden de stromen in elke fase berekend , door het optellen van de stromen van de drie symmetrische componenten (normale, inverse en homo-polaire). Dit vereist kennis van de impedantie voor alle componenten van de installatie, dit in elk van de drie systemen.

In tegenstelling met laagspanning, waar overstroomdetectie en uitschakeling meestal op dezelfde apparatuur worden beheerd, zijn in hoogspanning de functies opgesplitst. De detectie van overstroom gebeurt via stroomtransformatoren, die zijn aangesloten op een beveiligingsrelais, dat het uitschakelcommando geeft aan de onderbreker. Kennis van de kortsluitstromen zal het mogelijk maken de uitschakeldrempels te bepalen, die op het (de) beveiligingsrelais(s) ingesteld moeten worden.

De functies van de beveiligingsrelais zijn gestandaardiseerd, en beschreven in de ANSI / IEEE C37.2 norm: