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ESG 8.55
on de repos, ou sur les moteurs qui ronflent ou qui ne
s'arrêtent pas. La solution à ce problème consiste à
réduire l'impédance de charge à l'aide d'une charge
fictive afin de ramener la tension au-dessous du seuil de
chute ou de relâchement.
Une charge inductive à saturation peut également
entraîner des problèmes de commutation des relais
statiques. L'impédance alternative d'une telle charge
est relativement élevée dans les conditions normales.
Lorsque la saturation se produit quand même,
l'inductance chute à une valeur très basse, ce qui
entraîne une chute de l'impédance proche de la rési-
stance du cuivre de l'enroulement sur bobines. Ceci
peut provoquer plusieurs cycles de courants de surchar-
ge supérieurs à 30 fois les valeurs fixes, et réduire
considérablement la durée de vie.
Commutation des transformateurs
Des courants de surcharge extrêmement élevés sont
normalement présents dans les transformateurs, en
particulier sur ceux qui ont tendance à se saturer. Ce
phénomène peut encore être renforcé par la caractéri-
stique (enclenchement sous tension nulle) des relais
statiques et nécessiter des mesures particulières.
En enclenchement direct, le courant du transformateur
est pratiquement nul, tandis que les pics les plus élevés
surviennent généralement en l'espace d'une demi-
période, selon l'angle de phase de la ligne, le facteur de
puissance de la charge et l'état magnétique du noyau.
Si le relais statique est excité à un angle de phase idéal
(déterminé par le facteur de puissance), l'opération
produit une force contre électromotrice maximale qui
tend à s'opposer au courant de magnétisation pour
réduire ou supprimer le courant de surcharge.
Lorsque l'excitation a toutefois lieu au voisinage de la
tension nulle, la force contre électromotrice diminue, ce
qui permet une augmentation du courant de magnétisa-
tion, encore renforcée par le magnétisme résiduel
présent dans le noyau. Ce dernier est presque toujours
présent, car les matériaux ferromagnétiques ont natu-
rellement tendance à rester magnétisés après la
coupure.
Si l'on utilise un relais statique avec une excitation
aléatoire pour commuter les charges de transforma-
teurs, la probabilité de saturation du noyau du transfor-
mateur diminue considérablement.
Commutation
Pour commuter des charges dynamiques (moteurs,
électrovannes etc.) avec un relais statique, il faut tenir
compte de certains paramètres. On utilise un courant
de surcharge initial plus élevé car l'impédance résistive
est en règle générale très faible. Un noyau magnétique
se déclenche, par exemple, après l'impulsion de
courant initiale, mais n'a aucune réaction si le courant
résistif est beaucoup plus faible (chute à moins de 25 %
par exemple). Pour les moteurs, la variation de courant
peut encore être plus importante entre l'état de repos
et de fonctionnement. Selon le type, cela peut provo-
quer une chute à moins de 20 %.
Lorsque le rotor d'un moteur tourne, il développe une
force contre électromotrice qui diminue le flux de
courant. Cette force peut également s'ajouter à la
tension secteur appliquée et conduire à des « conditi-
ons de surtension » pendant la coupure. Les charges
mécaniques ayant un couple de démarrage élevé ou
une force d'inertie élevée (tels les ventilateurs ou les
volants) rallongent naturellement la durée de la pointe
de courant de démarrage, et il faut en tenir compte lors
du choix d'un relais statique d'amorçage. Lorsque la
charge mécanique n'est pas connue (par ex. pour un
appareil électrique), les conditions les plus défavora-
bles doivent être déterminées.
La caractéristique du courant de surcharge d'excitation
des lampes à filament de tungstène (lampes à incande-
scence) ressemble d'une certaine manière à celle des
thyristors qui sont utilisés à la sortie des relais statiques
à courant alternatif, dans la mesure où elle en constitue
le pendant. Etant donné que le courant nominal est
généralement multiplié par dix lorsqu'ils quittent l'état
à froid, de nombreux relais statiques peuvent commuter
des lampes si elles présentent des valeurs de courant
proches des valeurs nominales résistives propres des
relais. Certaines lampes ont même un courant de
surcharge d'excitation instantané plus élevé. Cepen-
dant, ceci se produit rarement dans la pratique car, en
cas de courants élevés, l'impédance de la ligne et de la
source, ainsi que l'inductance du filament incandescent
deviennent non négligeables, entraînant une limitation
du courant de crête. En général, la valeur du courant de
charge multipliée par dix est considérée comme une
valeur plus sûre pour les lampes.
Mesures de sécurité
Compatibilité électromagnétique
Les interférences électromagnétiques (IEM) n'entraînent
généralement pas la défaillance complète des relais
statiques. Certaines méthodes utilisées pour réduire ces
interférences dans les circuits de couplage ou d'excitation
sont également efficaces contre les déclenchements
intempestifs provoqués par des sauts de tension au niveau
des lignes d'entrée. Par exemple, lorsqu'un condensateur
est ajouté, on peut rallonger (de quelques microsecondes
à un dixième de milliseconde) le temps de déclenche-
ment, qui n'est pas critique pour un relais statique à
courant alternatif. En raison de ce retard, les sauts ou
pointes de tension durent alors moins longtemps, ce qui
améliore la compatibilité électromagnétique.
La plupart des relais statiques à courant alternatif compor-
tent des thyristors dans leurs circuits d'excitation ou de