La hausse continue de la production et de l’utilisation de l’électricité continue (DC), face à l’impact environnemental de la production d’électricité alternative (AC), nécessite également des appareillages de manœuvre DC présentant des caractéristiques de conception plus élevées. La difficulté de couper le courant continu DC est liée à la formation d’arcs à forte énergie, du fait qu’il ne passe pas par le point zéro comme le courant AC. C’est pourquoi, dans les systèmes DC, les équipements de protection et de contrôle sont fabriqués différemment de ceux utilisés dans les systèmes AC. Les applications en courant continu doivent également être protégées contre les courants de surcharge, les courants de court-circuit et les surtensions, de la même manière que les applications en courant alternatif.

Les éléments de protection en courant continu (DC) sont largement utilisés dans la protection des centrales photovoltaïques où l’énergie solaire est convertie en énergie électrique DC, des lignes de métro-tramway électriques, des installations de production de graphite-métal et des panneaux de contrôle.

Protection des systèmes DC contre les surintensités et les surtensions

Dans les systèmes DC, la protection contre les surintensités est assurée par des disjoncteurs automatiques DC, des disjoncteurs compacts DC et des fusibles cylindriques DC. À titre d’exemple, si l’on considère un système photovoltaïque, les panneaux solaires raccordés en série entre eux forment des chaînes photovoltaïques. Les courants DC produits dans ces chaînes sont convertis en courant AC en étant reliés à l’onduleur, qui stabilise la fréquence et la forme d’onde. Entre les chaînes et le panneau, des disjoncteurs de protection contre les surintensités doivent être utilisés. Les caractéristiques techniques des disjoncteurs à utiliser sont déterminées par le calcul des valeurs résultantes de la tension et du courant que chaque cellule peut fournir.

La protection des systèmes DC contre les impulsions de surtension est particulièrement privilégiée pour les systèmes photovoltaïques. Si l’on considère que les panneaux solaires, que l’on peut envisager comme des investissements à long terme, sont installés en plein air et sur les toits, et qu’ils occupent de vastes surfaces, il est également probable qu’ils soient exposés aux impacts de la foudre. En particulier, dans les systèmes photovoltaïques, on peut supposer que la tenue aux impulsions de tension des onduleurs utilisés est faible en raison de la présence de composants électroniques. C’est pourquoi, avant l’onduleur, les éléments de protection contre les surtensions utilisés avec des parafoudres assurent une protection à la fois contre les surtensions dues aux commutations et contre les surtensions provoquées par la foudre.

Chez Sigma Elektrik, nous produisons des solutions spécifiques aux systèmes DC avec des Disjoncteurs Automatiques DC, des Disjoncteurs Compacts DC, des Fusibles Cylindriques DC et des Parafoudres DC conçus conformément aux normes internationales. Les disjoncteurs compacts, d’une tension de service de 1000V DC et d’un pouvoir de coupure de 36kA, sont fabriqués jusqu’à 250A et assurent une protection contre les surintensités ; tandis que les Parafoudres Sigma DC, avec une capacité de décharge de 40kA, assurent la protection en évacuant vers la terre les courants élevés dus aux commutations et à la foudre. Par ailleurs, grâce à leur installation facile et à leurs cartouches remplaçables, ils remplissent pleinement les fonctions de protection avec les fusibles cylindriques Sigma DC d’une tension de service allant jusqu’à 1500V DC et avec les Disjoncteurs Automatiques Sigma DC d’un pouvoir de coupure de 10kA et d’une tension de service de 1000V DC.